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陶氏(道康宁)有机硅消泡剂详解
来源: | 作者:尹波平 | 发布时间: 2020-10-13 | 1930 次浏览 | 分享到:

(1)泡沫产生机制

气体进入液体,因密度低上浮,形成气泡

(2)消泡机制

A、抑泡剂,用来避免泡沫形成

B、破泡剂

C、脱泡剂(释放空气剂)



02

消泡剂应具有的特点

(1)基本不溶于起泡液

(2)表面张力低于起泡液

(3)能迅速分散于起泡液中

溶解性

分散性大

分散性小

破泡好抑泡差

破泡差抑泡差

破泡好抑泡好

破泡差抑泡好

表格是按消泡剂对水的分散及溶解性大小来划分,可以看出只有分散性好溶解性小的物质才能成为破泡抑泡能力强的消泡剂。这也是硅油很少直接用作消泡剂,而需加工成乳液、硅膏溶液等形态,以最大限度的提高其分散性,借以达到破泡抑泡均好的目的的原因。


03

消泡剂组成

活性成分,表面活性剂,载体,其它助剂


(1)活性成分

作用:破泡、消泡,减小表面张力:

代表物:疏水二氧化硅、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。

(2)表面活性剂

作用:使活性成分分散成小颗粒,便于分散在水中,更好的起到消泡、抑泡效果。

代表物:壬基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等。

(3) 载体

作用:有助于载体和起泡体系的结合,易于分散到起泡体系里,把两者结合起来,其本身的表面张力低,有助于抑泡,

代表物:脂肪族或者芳香族的矿物油、溶剂混合物、水(针对预乳化的消泡剂) 

(4) 其他助剂

作用:使乳化效果更好。

代表物:分散剂、增稠剂、聚乙烯醚等。


04

消泡剂分类

非硅类,有机硅类

-最早的消泡剂多是动植物油

-上世纪60年代,中国出现聚醚型消泡剂 

-目前,国内多数厂家集中于聚二甲硅氧烷为主体的有机硅消泡剂的研究和应用,国外产品相对比较成熟,如陶氏AFE-1410,AFE-0120

-较新出现的消泡剂是含有硅聚醚(主要是侧链型的)的水溶性有机硅消泡剂,比如陶氏AFE-7610,AFE-7820

-最新研究进展为有机硅含氟消泡剂,其在强酸和强碱介质中不会发生分解,也可在高温条件下使用,氟烷基兼备憎水和憎油在水性体系和油性体系中都能适用。 另外用量极少能起到较好的效果,在涂料及油田行业有较多应用。比如陶氏消泡剂1265

-还有些硅膏类消泡剂,比如陶氏1400,ACP-0001

非硅类

表面张力低、易铺展的非硅类物质

(1)天然油脂

优点:来源容易,价格低,使用简单;

缺点:如贮存不好,易变质,使酸值增高。

(2)高碳醇

高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂。

磷酸三丁酯作为消泡剂,仍然被工业界广泛使用着,消泡效果显著。

铺展系数较大,因此破泡作用很强,但是抑泡作用却很差。

(3)聚醚类

聚醚(可合成聚氨酯)是由起始剂(含活性氢基团的化合物,如丙三醇)与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等经加聚反应制得。

优点是抑泡能力较强,广泛用于发酵行业。

缺点是破泡率低,一旦产生了大量的泡沫,它不能一下有效地扑灭,而是需要新加一定量消泡剂,用量大。

有机硅类

硅油型、硅醚型、改性型

有机硅消泡剂表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。对大多数气泡介质均能消泡,但是抑泡性稍差。

硅油型消泡剂,二甲经乳化生产,陶氏代表产品有1410、0120、1520,消泡迅速。

硅醚型消泡剂,聚醚和硅油通过乳化剂和稳定剂有机结合起来的消泡剂。陶氏代表产品3168、0050

改性有机硅聚醚消泡剂。对有机硅进行聚醚改性,可长久的保持分散,较高的稳定性。陶氏代表产品7610、7600,7820

硅膏,硅脂等在油性条件下使用的消泡剂产品。如1266/0544/3183



05

道康宁常见几款消泡剂的特点

1410、7610、3168、0050


1410:在PH:3-13条件下可用;14%固含量;蛋白质含量较高的起泡体系效果明显;迅速破泡,工业清洗、水处理行业等多行业可用。

7610、7620、7600:造纸制浆消泡,较高的稳定性;高压喷淋清洗行业,耐剪切及相对高的温度。

3168:较宽的温度和酸碱度变化,水溶型好,抑泡性好。含阴表活较多的起泡体系,用于树脂合成,纺织及高端工业清洗。洗衣液添加不影响颜色。

0050:高浓消泡剂,耐剪切及交宽范围温度和酸碱度变化,稳定性高,多行业可用。


06

消泡剂开稀

 开稀消泡剂用增稠剂选择


A、卡波姆,碱性条件下增稠,用量0.2%左右,单价较低。

B、纤维素钠,粉末状,需加热溶化后成透明液体,不需要调减,0.5-0.8%,

C、聚丙烯酸类,需要调PH,用量1%左右,价格不一

D、其他


07

评测消泡剂优劣方法

摇瓶测试,循环鼓泡测试


(1)摇瓶测试方法: 该方法是测试消泡性能最简单的方法。定量的样品加入表面活性剂溶液中。摇动该混合液,记录泡沫消除所需要的时间。

(2)循环鼓泡测试 : 在量筒中,加入一定量的起泡液,调节流量,使得起泡液循环起泡。待产生的泡沫上升到所需刻度时,加入定量的消泡剂,记录泡沫消尽时间,此时记录的时间为消泡剂的消泡时间,时间越短,说明消泡剂的消泡性能越好。当泡沫消失后,继续循环鼓泡并记录到达所需刻度的时间,这个时间为抑泡时间,抑泡时间越长,说明消泡剂的抑泡性能越好。

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