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有机硅消泡剂

产品简介

有机硅消泡剂主要包括直链聚醚、由醇或氨为起始剂的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三种。聚醚类消泡剂最大的优点在于抑泡能力强,除此以外,还有些聚醚类的消泡剂具有耐高温、耐强酸强碱等优良性能。

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更新时间:2024-04-11
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聚醚类消泡剂是第二代消泡剂,主要包括直链聚醚、由醇或氨为起始剂的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三种。聚醚类消泡剂最大的优点在于抑泡能力强,除此以外,还有些聚醚类的消泡剂具有耐高温、耐强酸强碱等优良性能;缺点是使用条件受温度限制、使用领域窄、消泡能力较差、破泡速率低等。

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。聚醚型消泡剂主要分为GP型、GPE型、GPES型。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。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,常用于制药工业做抗菌素发酵过程的消泡剂。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。

聚醚改性有机硅型:此类消泡剂是利用聚醚链段或聚硅氧烷链段改性接枝后获得的硅醚共聚物,它是将两者的优点有机结合起来得到一种新型高效消泡剂,具有分散性好、抑泡能力强、稳定、无毒、挥发性低、消泡效力强等优点。

(1)聚醚改性有机硅型消泡剂特点

 当发泡体系剧烈发泡时,加工业消泡剂后,泡沫立即消灭。实际上工业消泡剂的作用是抵消助泡物质的稳泡作用。泡沫本来是极不稳定的,如纯净的水在搅拌之下,也会形成泡沫,但是一旦停止搅拌,泡沫马上消除。如果在水中添加了助泡物质,由于助泡物的稳泡作用,才难以使泡沫破灭。所以即使是会起泡的纯净表面活性剂,因为没有助泡物,也不会形成稳定的泡沫。下面对消泡剂的消泡机理作介绍。

      1941年,曾有人提出扩展系数S的概念,即:S=γm - γint -γa --- 式(1)式(1)中:γm-起泡介质的表面张力N/m; γint-消泡剂与起泡介质的表面张力N/m; γa -消泡剂的表面张力N/m。扩展系数S若为正值,则消泡剂能够在泡膜的表面扩散,若为负值则难以扩散。也就是说S值越大则消泡剂越易在泡膜上扩散。从式(1)可见消泡剂的表面张力越小,则S 值越大,越易在泡膜表面扩散,消泡效果也越好。1948 年,又有人提出浸入系数E的概念,即E=γm + γint -γa - 式(2)

      同样的道理以浸入系数E 值的正负,来判断消泡剂是否能进入泡膜表面。也是消泡剂的表面张力越小越好。注意式(1)和式(2)是不同的, γint 前的符号不同,式(1)是负,式(2)正。美国胶体化学家罗斯,对添加各种表面活性剂的起泡体系进行试验和观察,寻找消泡剂在起泡液中溶解性与消泡效力的对应关系。在前人试验的基础上,他提出了一种假说:在溶液中,溶解状态的溶质是稳泡剂;不溶解状态的溶质,当式(1)、(2)中的扩展系数和浸入系数均为正值时,即是消泡剂。不溶解的溶质,才能聚集为分子团。

    消泡剂的分子团小滴一接触泡膜,因为S<0 E<0 s="">0 E>0 E>0先浸入;S>0则在泡膜上扩展;接着泡膜

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局部变薄而断裂.从而导致气泡合并或破灭。而当浸入系数S 和扩展系数E均为负值时,小滴既不浸入也不扩展;当浸入系数E为正值,扩展系数S为负值时,小滴浸入呈棱镜状,可浸入,但不扩展;只有二者均为正值时,才可能是消泡剂。

    S<0 e="">0 该假说给消泡剂的作用机理奠定了基础,很快得到了流传和广泛扩展应用。但是日本的专家佐佐木恒孝指出:罗斯假说不够全面。因为消泡作用包括抑泡和破泡两种类型。而消泡剂小滴推开泡膜面的表面活性断裂剂、置换成不稳定膜时,未必像罗斯所说的那样有机硅消泡剂厂家推开泡膜而嵌入。因此人们认为还存在着多种消泡机理。虽然大多数消泡剂是不溶解的,可溶性添加剂扩展系数、浸入系数与消泡效果的关系大多数没有消泡作用。但是,确实有一部分消泡作用是在溶解状态下下进行的。也就是说,消泡剂也并非是绝对不溶性的物质。

与稳泡因素有关的消泡机理

    随着对稳泡因数的不断认识,人们对消泡机理的认识也在不断深化。稳泡因数是多种多样的,决定消泡机理也有多种多样。

1) 可使泡沫局部表面张力降低而导致气泡破灭。

    有人在油体系中研究了聚硅氧烷的消泡过程,他们对泡沫体系以1/1000秒的速度连续拍照,照片放大100倍,连续拍摄的4幅照片的示意图可见,硅油消泡剂小滴到达泡膜上,使泡膜表面破裂并合并成大泡,从1~3,泡沫由4个合并成1个大泡,泡膜变薄。最后气液迅速分离,大泡消灭,到4则破泡结束。这也从客观上解释了,为什么一滴消泡剂下去,一连串气泡破灭的原因。

  当消泡剂附着到泡膜上即浸入泡膜液,会显著降低该处的表面张力。因为在水体系中,消泡剂的活性成分对水的溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡膜的局部,而泡膜周围的表面张力几乎没有发生变化。表面张力降低的部分,被强烈地向四周牵引、延展,最后导致有机硅消泡剂厂家

2) 消泡剂能破坏膜的弹性导致气泡破灭

    由于泡膜表面吸附表面活性剂,使表面张力降低。所以在受到局部压力,泡膜在该处局部变薄的同时,该处会因表面活性剂变稀薄而导致表面张力升高。正是因为新生的表面与原来的表面之间有了表面张力之差,使得泡膜受外界冲击变薄时,产生了弹性恢复力,泡膜才得以不破,起到了稳泡的作用。如果我们设法破坏这种弹性,就能破坏泡沫的稳定性。

有专家认为:消泡剂的作用就是破坏泡膜的弹性。当消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。

 

 

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