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有機矽消泡劑廠家與伱講講什麼是聚矽氧烷消泡劑

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有機矽消泡劑廠家與伱講講什麼是聚矽氧烷消泡劑

發布日期:2018-04-19 作者: 點擊:

       消泡劑的主要作用,就是在液體-空氣界面上取代泡沫穩定劑。為了取代泡沫外表的這些穩定的外表活性劑,消泡劑必需比要取代的外表活性劑更具外表活性,從而能自發地進入氣泡并在它們之間鋪展、排擠穩定的外表活性劑,阻止液膜的自修複。當外表粘度對穩定泡沫起作用時,外表活性劑用一非氫鍵物質取代,将使液膜更疾速地排水,最好是這類物質不提供外表粘度和沒有任何電的或熵的相斥效果。其次,消泡劑必需不溶于發泡介質中,并在液體-空氣界面上取向。消泡劑在體系中抗增溶或乳化越強,則其消泡效果越好,越耐久。對有效的消泡,再一個關鍵是消泡劑在泡沫很大的外表積上具有鋪展這些不溶解的低外表張力物質的才能。  

       綜上所述,一種好的消泡劑應有如下特性:比發泡介質有較低的外表張力;在發泡介質中不溶,抗乳化和化學降解;有很高的鋪展速率;非極性,從而不提供體系的外表粘度;對人和環境無毒性;對廢水的BOD、COD和TOD的影響很小;沒有反作用,例如紡織物污點和可燃性等等。聚矽氧烷消泡劑通常由聚二甲基矽氧烷和二氧化矽兩個主要組成物恰當配合而成。  以聚二甲基矽氧烷為基材的消泡劑是消泡劑體系中一類理想的消泡劑,就是由于其不溶于水,較難乳化。矽氧鍊為非極性分子,具有很強的拒水性。聚二甲基矽氧烷比碳鍊烴外表能低,因而比通常在紡織工業中應用的外表活性劑外表張力更低。同時也具有極低的外表粘度,而且其化學惰性對人體和環境影響極小。但是,我們在實驗中發現,單獨的聚二甲基矽氧烷抑泡性能差而緩慢,消泡作用需求由二氧化矽粒子來增強。二氧化矽粒子被矽油帶到泡沫的空氣-水界面上并進入氣泡液膜,由于其疏水性,與外表活性劑發泡液滴的接觸角大于90°,從而迫使發泡液體從固體疏水粒子外表排開,惹起泡沫的部分疾速排液而招緻決裂。這樣,由于協同作用,兩種組成物産生了良好的消泡效果。  聚矽氧烷消泡劑的組成如前所述,典型的聚矽氧烷消泡劑(也稱矽酮消泡劑,俗稱有機矽消泡劑但不恰當)主要由聚二甲基矽氧烷和二氧化矽粒子所組成。用于消泡劑的甲基矽油,能夠采用不同的聚合度。運用不同粘度的兩種矽油,能夠配制成滿足不同請求(如不同處置浴溫度和粘度)的消泡劑溶液。假如在聚矽氧烷側鍊上引入某些基團,例如長鍊烷基、親水鍊段,或者參加某些有機氟化合物、氨烷基矽氧烷等等,能加強原有的消泡效果。也可參加局部羟基矽油。依據上述消泡理論,除二氧化矽外,可采用N,N-乙烯雙硬脂酰胺和聚四氟乙烯粒子,但從目前商品消泡劑來看,矽石應用較多。可用于聚矽氧烷消泡劑的無定形矽石,有氣化矽石、沉澱矽石、熔融矽石、矽膠、矽溶膠及石英粉末等等。矽溶膠在水中大緻以1~100nm的矽石粒子分散,這麼細小的粒子不會在水中沉降,以至在50%的濃度時,仍不集聚集而有良好的穩定性。這種矽溶膠由于粒子真實太小而在消泡劑中不用,從脫潤濕機理請求,粒子至少要象氣泡壁厚度那樣大。由四氯化矽氣相水解消費的氣化矽石,塊集尺寸比矽膠和沉澱矽石小,破泡效果較低。氣化矽石的價錢高也阻礙了在大多數消泡劑體系中的應用。由于其粒子尺寸小,因此在油分散相中沉降遲緩,有時用于請求儲存期特别長的消泡劑處方中。矽膠和沉澱矽石是用于高效能消泡劑最好的矽石方式,而沉澱矽石通常比拟廉價,因而在商品消泡劑中簡直全部運用這種矽石。有些沉澱矽石特别設計用于高pH的發泡體系而具有最佳的消泡性能,用于消泡的沉澱矽石的最佳粒子尺寸為1~2μm。較小的粒子缺乏以破泡,而較大的粒子沉降太快,簡直喪失有效的破泡位置。自然存在的矽石(石英砂子)不适用于消泡劑組分,這些密集的石英砂子沉降速度太快,組成的消泡劑很不穩定。矽石由于外表存在矽烷醇基,因而具親水性,為了使其配制的消泡劑的消泡效能高而持續,其外表需求改性成疏水性。我們的實驗證明,矽烷化和醚化(二氯二甲基矽烷低聚物)或高溫(250~300℃)焙燒等處置都能到達很好的疏水效果。  

       聚矽氧烷消泡劑乳液地道的聚矽氧烷消泡劑,普通不直接在紡織物加工中應用,因運用不當易産生斑漬等問題,普通運用1%~20%聚矽氧烷含量的水乳液。制備聚矽氧烷消泡劑乳液,首先必需正确選擇乳化劑,由于聚矽氧烷較難乳化。在紡織物染整加工中,根本上用水作為介質,應用的消泡劑乳液應該配制成O/W型,即矽油作為分散相,依托乳化劑穩定分散在水中。依據乳化的常規技術,采用高HLB值和低HLB值的兩種以上乳化劑組合,油珠外表構成的複合膜更有可能穩定分散相,并能夠匹配矽油的HLB值。最為常用的乳化劑有,低HLB值的外表活性劑如單硬脂酸甘油酯、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇單油酸酯等等,高HLB值的外表活性劑如聚乙二醇(分子量400~1500)單硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯等等,這些外表活性劑起泡性能低,而且不易惹起過度乳化。乳液乳化的狀态至關重要,假如乳液粒子直徑小于2μm,消泡效果就很差,由于消泡劑液滴在本體溶液中乳化太好,就不能在液體-空氣界面上取向;而粒子大于50μm,則乳液的穩定性很差,容易在泡沫體系中破乳而油析,消泡效能惡化并惹起織物油漬沾污。為取得理想的乳化效果,需求裝備高剪切的乳化設備如膠體磨、高壓均化器等等。聚矽氧烷難以乳化,為了使消泡劑乳液取得較長時間的穩定,除了上述一些要素之外,還需求添加增稠劑作為乳液穩定劑。增稠劑能夠進步乳液的粘度,延緩乳液中較大粒子的彙集而惹起乳液分層。一些較早的消泡劑乳液含有甲基纖維素,甲基纖維素在冷水中是一種有效的增稠劑,但在80℃以上時溶解度降低,在運用中假如接近沸點就會從溶液中凝聚出來,并将相當量的矽酮消泡劑一同帶出,而且聚凝的矽酮物質沾污織物,或是析出的纖維素吸附染料,在織物上構成色斑。如今,聚矽氧烷消泡劑乳液通常應用非凝聚的纖維素醚,如羟乙基纖維素、海藻酸鈉衍生物或者合成的丙烯酸類聚合物作增稠劑。增稠劑用量普通控制在0.2~3Pa·s(200~3000cP)粘度範圍。粘度較低,容易處置,在泡沫體系中分散也較快,但粘度很低的乳液普通沒有良好的稀釋和貯存穩定性。  

       聚矽氧烷消泡劑的開展聚矽氧烷消泡劑由于有優秀的消泡效能及其他優點,已在許多範疇普遍應用,在每年大量的有關文獻專利中,能夠看出各種不同用處的聚矽氧烷消泡劑的開展狀況。在紡織物染整加工中所應用的聚矽氧烷消泡劑,一個重要的開展是高溫高效消泡劑的開發。在放射染色加工過程中,高剪切和高溫等條件使現有傳統的矽酮消泡劑不能到達理想的消泡效果。用一些傳統的消泡劑配制成更為穩定的乳液來克制相别離惹起的油斑時,會過火乳化而大大降低消泡效能。研讨發現,以聚二甲基矽氧烷和聚氧乙烯的共聚物為基材的矽酮乙二醇類消泡劑,由于特殊的溶解性能,在放射染色和其他紡織物加工中,具有理想的消泡效果。改動二甲基矽氧烷、環氧乙烷、環氧丙烷的量以及不同的聚合工藝,能夠取得許多不同構造的此類産品。據專利引見,道康甯公司高溫放射染色用的聚矽氧烷消泡劑DowCoring544,是由矽氧烷乙二醇與聚二甲基矽氧烷和二氧化矽組成的混合物,其中矽氧烷乙二醇共聚物的構造為:Me3SiO(Me2SiO)x—[MeR(EO)a(PO)bR]y—SiMe3它有一個相反的溶解性能,即在冷水中溶解而在熱水中不溶。高溫下不溶的矽酮乙二醇具有很低的外表張力,能有效地發揮消泡性能,但當染液冷卻(濁點以下)時就能溶于水中,不會成為油污積聚在織物上。 


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