聚醚改性硅油的消泡機(jī)理
對(duì)聚醚改性硅油作為消泡劑的消泡過(guò)程解釋,為完備的消泡機(jī)理有:“橋連-拉伸”機(jī)理、“橋連-排濕”機(jī)理兩種。
“橋連—拉伸”機(jī)理:消泡劑的表面張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液膜的表面張力,消泡劑的液滴得以在液膜表面持續(xù)鋪展、深入,泡沫局部液膜繼續(xù)變薄,終形成油在水中間的橋連,油相、水相的表面張力相差甚遠(yuǎn),油相在周圍水相不斷地牽引下,拉長(zhǎng)變薄,形變超過(guò)一定范圍后,液膜被破壞,導(dǎo)致泡沫。
“橋連—排濕”機(jī)理:向起泡液中加入固體疏水顆粒消泡劑后,消泡劑立即在泡沫體系中分布開來(lái),疏水顆粒固定在泡沫液膜表面,當(dāng)固體顆粒與液膜之間具有足夠的疏水角,固體顆粒與周圍的液膜有著相反接觸面,成為周圍液膜之間的橋連,終能穿破泡沫液膜,進(jìn)入到泡沫中去。
“橋連—拉伸”機(jī)理基于硅油的低表面張力極易鋪展的特點(diǎn),指出消泡劑液滴能夠產(chǎn)生不同程度的變形,但該機(jī)理難以說(shuō)明硅膏與純硅油區(qū)別;“橋連—排濕”機(jī)理基于硅油的親油性,能夠說(shuō)明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。因此,聚醚改性硅油消泡劑具備消泡的三個(gè)特點(diǎn):首先基本上不溶于起泡液(溶解的多半有助泡作用);其次表面張力要低于起泡液;能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物質(zhì),才能成為破泡及抑泡能力較好的消泡劑,以地提高其分散性,做到抑泡、破泡齊下。
不同種類的優(yōu)缺點(diǎn)
礦物油類、酰胺類、低級(jí)醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、類等有機(jī)物消泡劑的研究應(yīng)用較早,屬于代消泡劑,其具有原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)在于消泡效率低、性強(qiáng)、使用條件苛刻等。
聚醚類消泡劑是第二代消泡劑,主要包括直鏈聚醚、由醇或氨為起始劑的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三種。聚醚類消泡劑優(yōu)點(diǎn)在于抑泡能力強(qiáng),除此以外,還有些聚醚類的消泡劑具有耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)良性能;缺點(diǎn)是使用條件受溫度限制、使用領(lǐng)域窄、消泡能力較差、破泡速率低等。
有機(jī)硅類消泡劑(第三代消泡劑)有較強(qiáng)的消泡性能、快速的破泡能力、揮發(fā)性低、對(duì)環(huán)境無(wú)、無(wú)生理惰性、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),因此有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)潛力,但是抑泡性能較差。
聚醚改性聚硅氧烷消泡劑同時(shí)兼有聚醚類消泡劑和有機(jī)硅類消泡劑的優(yōu)點(diǎn),是消泡劑的發(fā)展方向。有時(shí)還可以根據(jù)其逆溶解性重復(fù)利用,但是此類消泡劑的種類較少,還處于研發(fā)階段,生產(chǎn)的成本較高