新闻资讯

新闻资讯

消泡剂的种类(2)——有机硅型和聚醚改性硅胶型


2022-06-06


消泡剂按照不同的分类标准可以有很多种方法,如按形式分可分为固体颗粒型、乳液型、分散体型、油型和膏型五大类;按消泡剂在不同工业生产中的应用可以分为纺织工业消泡剂、造纸工业消泡剂、涂料工业消泡剂、食品工业消泡剂和石油工业消泡剂等;按消泡剂的化学结构和组成可以分为矿物油类、醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、酰胺类、磷酸酯类、有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂。
 
以下对有机硅型和聚醚改性有机硅型两个种类进行介绍。

1.有机硅型
聚二甲基硅氧烷(也称硅油)是硅胶类型消泡剂的主要成分。与H2O和普通油相比,硅油的表面张力较小,既适用于水性发泡体系,也适用于油性发泡体系。在水和普通油中,硅油具有高活性和低溶解度。其基本特点是化学性质稳定、适用范围广、挥发性低、无毒、消泡能力突出。缺点是消泡性能较差。
消泡剂这一类主要包括固体型、乳液型、溶液型和油性型。
固体型消泡剂具有稳定性好、工艺简单、运输方便、使用方便等特点。油相和水相都适用,介质分散性也比较突出。广泛应用于低(无)泡洗衣粉领域。

乳液型消泡剂中的硅油张力大,不易乳化。乳化剂一旦选择不当,会在短时间内造成消泡剂分层变质。乳液的稳定性对消泡剂的质量非常关键,所以乳液型硅胶消泡剂的制备重点在于乳化剂的选择。同时,乳液型消泡剂具有价格低廉、适用范围广、消泡效果明显的特点。随着配方技术的进步,乳液型消泡剂会有更大的发展。

溶液类型消泡剂是通过将硅油溶解在溶剂中制备的溶液。消泡原理是:用溶剂承载硅油成分,分散在起泡液中。在这个过程中,硅油会逐渐凝结成微滴,从而完成消泡。硅油溶于非水有机溶液体系,如多氯乙烷、甲苯等,可作为油性溶液进行消泡。

硅油溶于水性体系溶液,如乙二醇、甘油等,可作为水溶液消泡。需要注意的是,溶剂在提高消泡剂分散性的同时,其成本也会增加。如果在制备过程中搅拌速度和力度不够,虽然溶剂容易扩散,但硅油会凝聚成粒径大、消泡活性差的油珠。

成本较高的聚二甲基硅氧烷通常适用于油溶性溶液的消泡。一般来说,高粘度发泡体系选用低粘度消泡剂,低粘度发泡体系选用高粘度消泡剂。

2.聚醚改性硅胶型
这种消泡剂是用聚醚链段或聚硅氧烷链段改性接枝而得的甲硅烷基醚共聚物。它综合了两者的优点,获得了一种新型的高效消泡剂,具有分散性好、消泡能力强、稳定性好、无毒、挥发性低、消泡效果强等优点。

(1)聚醚改性硅胶型消泡剂特点
逆溶解性:由于分子中的聚醚链段,具有聚醚的浊点特性消泡剂,可根据体系的温度要求轻松选择合适的聚硅氧烷聚醚类型进行消泡消泡剂。

自乳化性:由于硅氧烷链段和聚醚链段对溶剂的疏水性和亲和性不同,当在溶剂中加入聚醚改性有机硅消泡剂型时,聚醚链段向外伸展而聚合物的硅氧烷链段在里面卷曲,形成的分散状态就是所谓的“自乳化”。消泡剂在自乳化作用下,能迅速均匀地分散在发泡液中,稳定性比较突出,有利于充分发挥抑泡、消泡的作用。调整聚醚链段与硅氧烷链段的比例,可使消泡剂适用于不同性质的发泡溶液。

(2)聚醚改性有机硅型消泡剂
根据内部连接方式的不同,聚醚改性硅胶型消泡剂可分为以下两类:
以酸为催化剂制备的-Si-O-C键共聚物,该消泡剂易水解,稳定性差。如果存在胺缓冲液,则可以保留更长的时间。但由于其价格低廉,发展潜力极为明显。

以-Si-C-键连接的共聚物结构比较稳定,在密闭条件下可保存两年以上。但由于在生产过程中使用昂贵的铂作为催化剂,这种消泡剂的生产成本较高,因此并未得到广泛应用。