有机硅消泡剂的那些事

2017-08-14 10:41:07 上海博易和化工有限公司 阅读

图片关键词消泡剂


现代工业生产中, 泡沫无处不在:各类加工液的机槽;各类工业清洗池;各类工业和农业产品及制剂中;石油化工的各个生产环节中, 水处理等等。


泡沫, 给工业生产带来种种问题:为了防止泡沫溢出, 投料系数被迫降低 30%~ 50%; 泡沫溢出导致原材料的浪费;泡沫占据空间, 影响反应速度, 生产周期被迫延长;泡沫会影响产品品质, 如涂料, 塑胶制品;泡沫的产生, 对工业生产稳定性产生影响, 造成操作波动, 质量不稳定。


针对泡沫问题, 最直接的解决方式就是使用消泡剂


图片关键词消泡剂



有机硅消泡剂的作用机理


有机硅消泡或抑泡的能力,是由于它具有的很低的表面张力。有机硅化合物(硅油)干扰气液界的表面张力,导致消泡效果。


当有机硅加到泡沫介质中时,硅油的小颗粒落到泡的表面,同时有效地降低接触点的表面张力,在泡外皮引起一个薄弱点,从而引起破泡。


最佳消泡活性标准可以如此描述:游离的硅油小粒子必须完全地、尽可能快地和有效地分散到活动区内。硅油借助于生产加工时加入的比例很小,表面积很大的SiO2填料作用,而迅速分散,并在SiO2粒子接触点外引起破乳破泡,挤在一起的泡沫由于临近处泡沫的破裂,引起不稳定态,加快引起连续破泡的效果,至最后达到稳定态。如果是乳液状消泡剂,乳液太稳定,将减少消泡作用。稳定性差时,有较大活性。因此,需要在稳定性和活性之间加以平衡,并选择在水相及油相中溶解度低,而又具有极高活性的有机硅化合物。



消泡剂的机能,也有按破泡、脱泡、抑泡三种机理进行定义。


破泡:相对于泡沫,从空气侧进入泡中,将泡合一破坏。

抑泡:从液体侧进入泡中,将泡合一破坏。

脱泡:从气泡的界面侵入泡中,令气泡合一浮出液面。



图片关键词消泡剂

消泡剂的作用示意图


消泡剂有油型、溶液型、乳液型,固体粉末型及复合型等,均应具备下述性质:

1、消泡力强,用量少;

2、加入后不影响体系基本性质;

3、表面张力小;

4、与表面平衡性好;

5、扩散性、渗透性好;

6、耐热耐酸耐碱好;

7、化学性稳定、耐氧化性强;

8、气体溶解性,透过性好;

9、在起泡溶液中溶解性小;

10、生理安全性高。



有机硅消泡剂种类


1、水乳剂型消泡剂

以聚二甲基硅氧烷(二甲基硅油)为主体,及白炭黑复合物,在表面活性剂(乳化剂)的作用下制备成O/W型各种不同浓度的水乳消泡(适合水性介质消泡场合)或制成高浓度硅膏,用时采用涂抹法或临时稀释后使用。

图片关键词消泡剂

二甲基硅油结构式


2、油体系消泡剂

借助溶剂携带硅油并分散到起炮液中。溶剂扩散,硅油或微滴发挥消泡作用(一般高、低粘度硅油调合)或制成硅油/矿物油分散体。石油工业需要大量有机硅表面活性剂作破乳剂用。


3、固体粉剂消泡剂

含质量分数2%~5%有机硅消泡成分及质量分数98%~50%的粉状固体载体。


4、消泡棒

硅油、磺酸钠盐及蜡的制剂。


5、自乳化自分散型消泡剂

以聚硅氧烷与聚醚共聚的有机硅表面活性剂,在聚硅氧烷分子链上引入亲水基(聚醚改性硅油),可显著改善有机硅在水中的分散性,或成自乳化状,成为一类专门的消泡剂,在浊点以上消泡,适合高温高压喷射染色等消泡。

图片关键词消泡剂

聚醚改性硅油结构式


“自乳化型”消泡剂耐热、机械稳定性,耐酸、碱,苛刻条件下消泡,如聚酯纤维高温染色,二乙醇胺水溶液脱硫体系,各种油剂切削液,不冻液等体系消泡。