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聚二甲基硅氧烷(也叫做硅油)是有机硅型消泡剂的主要成分。和H2O、普通油类相比,硅油表面张力更小,既适用于水基起泡体系,又适用于油性起泡体系。在H2O、普通油类中,硅油活性高、溶解度低,其基本特征表现在化学性质稳定、使用范围***、挥发性低、无毒,且消泡能力比较突出等,缺点是抑泡性能较差。 [3] 这一类消泡剂的种类主要包括固体型、乳液型、溶液型和油型。 [3] 固体型消泡剂具有稳定性好、工艺简单、便于运输、使用方便等特点。它对油相、水相均适用,介质分散性也比较突出,在低(无)泡洗衣粉领域应用比较普遍。乳化剂是使活性成分分散成小颗粒,以便于更好地分散到油或者水中,起到更好的消泡效果。上海消泡剂图片
聚醚改性有机硅型消泡剂种类根据内部衔接方式不同,聚醚改性有机硅型消泡剂可以分为以下两类 [3] :以酸为催化剂制备的-Si-O-C-键连接的共聚物,这种消泡剂易于水解,稳定性较差。如果有胺类缓冲剂存在,可以进行较长时间保留。但因其价格低,发展潜力极为明显。 [3] -Si-C-键衔接的共聚物结构比较稳定,在密闭条件下,可以保存两年以上。但是由于生产过程中要使用价格昂贵的铂为催化剂,使得此类消泡剂的生产成本高昂,所以并未得到广泛应用。常州丙稀酸类消泡剂消泡剂的组成主要有活性成分、乳化剂、载体和乳化助剂,其中活性成分为**主要的**部分。
疏水固体颗粒的消泡机理疏水性的固体颗粒在泡沫体系中,首先会吸引表面活性剂的疏水端,使得疏水性的固体颗粒变为亲水性的,从而降低了泡膜中表面活性剂的浓度,促使泡沫破裂。这种消泡机理不能解释其它消泡剂的作用机理,过于片面。 [4] 还有些泡沫破裂的原因是消泡剂扩展作用产生的冲击、使表面活性剂被增溶破泡、电解质瓦解液膜表面双电层的破泡等。 [4] 从以上这些消泡机理可以看出,每种消泡剂对不同的泡沫体系,其作用的侧重点不同,但都是通过破坏泡沫的稳定因素实现消泡。
聚硅氧烷消泡剂的作用机理具有代表性的聚硅氧烷消泡机理主要有“架桥-铺展”机理、“架桥-脱湿”机理、“铺展-液体夹带”机理等。“架桥-铺展”机理主要从“聚硅氧烷自身张力比较低,容易在液膜上铺展”这一基本点出发,它强调的是消泡剂液滴易变形,但是这种理论不能解释单独的聚硅氧烷与聚硅氧烷和固体离子混合物作为消泡剂时之间的消泡差异。“架桥-脱湿”机理主要是从聚硅氧烷自身具有疏水性的角度出发,但对于粘度很大的聚硅氧烷的消泡作用就不能很好的解释。“铺展-液体夹带”机理尚不能被证实,因为有些事实表明聚硅氧烷有时候并没有在泡膜表面铺展,可是同样可以破泡。乳化难度系数**化剂一旦选择不当,会造成消泡剂在短时间内分层、变质等现象。
聚醚型消泡剂是环氧乙烷、环氧丙烷的共聚物,主要是利用其溶解性在不同温度表现出的不同特性达到消泡作用。低温下,聚醚分散到水中,当温度不断升高时,聚醚亲水性逐渐降低,直到浊点时,使聚醚成为不溶解状态,这样才发挥消泡作用。在制备过程中通过调节聚醚的种类及原料的比例就可改变其浊点,从而可以应用在不同行业。 [3] 聚醚型消泡剂具有抑泡能力强、耐高温等优良性能,缺点是有一定毒性,使用条件受温度限制,破泡速率不高,使用领域窄。泡沫如果产生的数量较多,其无法迅速消灭泡沫,必须有消泡剂重新加入其中,消泡效果才能体现出来。 [3] 聚醚型消泡剂主要分为GP型、GPE型、GPES型。不溶于体系的消泡剂分子,再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,所有泡沫,全部覆灭。上海消泡剂图片
分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状入侵,从而取代原泡膜薄壁。上海消泡剂图片
聚合环氧丙烷与环氧乙烷、或环氧丙烷与甘油即可获得GP型。其在起泡介质内的抑泡能力要高于消泡能力。常用在生物农药、酵母等生产中做消泡剂。 [3] GPE型消泡剂主要是将环氧乙烷加在聚丙二醇链段(GP型消泡剂)末端,变成亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油链端。其在介质中易溶解,消泡能力强,但溶解度也较大,抑泡性能较差,常用于制药工业做***素发酵过程的消泡剂。 [3] GPES型是在GPE型消泡剂链端用硬脂酸进行酯化处理后得到一种新的聚醚型消泡剂。因为这种结构的分子亲油性增加,亲水性降低,易于聚集在气液界面,因而消泡效率高。上海消泡剂图片
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