有机硅消泡或抑泡的能力,源于它具有的很低的表面张力,通过有机硅化合物(硅油)干扰气液界的表面张力,产生消泡效果。
当有机硅消泡剂加到泡沫介质中时,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。
2.有机硅消泡剂种类
有机硅消泡剂有油型、乳液型、固体粉末型及复合型等。均应具备下述性质:消泡力强,用量少;加入后不影响体系基本性质;表面张力小;与表面平衡性好;扩散性、渗透性好;耐热耐酸耐碱好;化学性稳定、耐氧化性强;气体溶解性,透过性好;在起泡溶液中溶解性小;生理安全性高。
(1)水乳剂型消泡剂:以聚二甲基硅氧烷(硅酮)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。
(2)油体系消泡剂:借助溶剂携带硅油并分散到起泡液中。溶剂扩散,硅油或微滴发挥消泡作用(一般高、低黏度硅油调合)或制成硅油/矿物油分散体。例如,用于原油破乳脱水。
(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50%~98%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,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。
自乳化型消泡剂耐热,耐酸碱,可在苛刻条件下消泡,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。
3.有机硅消泡剂应用于涂布复合关联行业
(1)造纸工业
①制浆:有机硅乳液消泡剂(90g/T纸)。
②涂布纸:涂层涂料,压光后印刷画报等的用纸,涂布气泡一般用非硅消泡剂。(www.xing528.com)
③污水处理:水乳剂型有机硅消泡剂,如BD-303有机硅消泡剂。
④涂料、油墨中的应用。
(2)涂料生产中对消泡剂的要求
①与泡沫表面的活性物质有一定亲和力,但在气泡液中应该是难溶与不溶的。
②表面张力低于气泡液的表面张力,且有较低HLB值。
③应使乳液(乳胶)稳定。
④涂料成膜后不能引起鱼眼和缩孔的不良后果。
⑤涂料生产中常用消泡剂包含以下两大类:a.水性涂料用消泡剂,如矿物油、高级醇、有机硅树脂;b.非水性涂料用消泡剂,如低级醇、有机硅树脂(有机硅树脂用量要适量,过量易缩裂、陷穴,现多采用改性的有机硅树脂或经乳化的有机硅树脂)。
(3)水性涂料中推荐使用的有机硅消泡剂
①硅油、疏水SiO2混合物适用:环氧树脂,浇涂,用量0.3%;热塑丙烯酸树脂,喷涂,用量0.3%。
②聚醚聚硅氧烷与疏水SiO2混合物适用:热固性醇酸树脂,浸涂用量0.3%,刮涂用量0.1%。
③疏水SiO2、烃类、硅油的混合物适用:热塑性丙烯酸树脂,印刷、油墨,用量0.1%;空气干燥型丙烯酸树脂,浇涂,用量0.5%。
④硅油及疏水SiO2混合物乳液适用:醇酸改性苯丙树脂,浇涂,用量0.5%。
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