Defoamery silikonowe są wysoce skuteczne i szeroko stosowane produkty defoamingowe w różnych polach przemysłowych . Ich unikalny skład chemiczny daje im doskonałe oddechowanie i właściwości antyfoamingowe . Poniższe przeanalizują szczegółowo główne elementy defoamery silikonu i ich mechanizm działania .}}}}}}}}}}}}}}}
Jeden . Składniki rdzeniowe silikonowego defoamera
1. olej silikonowy (polisiloksan)
Olej silikonowy jest głównym aktywnym składnikiem defoamerów silikonowych, zwykle odpowiadających za 5% -20% formuły . głównie obejmuje:
Olej dimetylowy silikonowy (polidimetylosiloksan, PDMS): Masa cząsteczkowa między 1000-100000, szeroki zakres lepkości (10-100000 cst)
Zmodyfikowany olej silikonowy: taki jak olej hydroksy silikonowy, olej silikonowy aminowy, polieter zmodyfikowany olej silikonowy itp. ., używany do poprawy kompatybilności z określonymi systemami
Cząsteczki oleju silikonowego mają unikalny łańcuch -SI -O- główny łańcuch boczny i łańcuch boczny, tworząc niskie napięcie powierzchniowe (około 21 mn/m, znacznie niższe niż 72 ml/m wody) i niską polaryzację, która jest podstawą jego zdolności do defoamowania .
2. cząstki hydrofobowe
Stanowisko za około 5% -15% formuły główne typy obejmują:
Dwutlenek krzemu (krzemionka z fumem): rozmiar cząstek 10-30 nm, powierzchnia właściwa 150-300 m²/g
Hydrofobowy węglan wapnia
Proszek politetrafluoroetylenu (PTFE)
Mydła metalowe (takie jak stearynian glinu, stearynian wapnia)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 stopni .
3. emulgator/dispersant
Obliczanie około 3% -10% formuły, używane do stabilizacji defoamerów emulsji:
Środki powierzchniowo czynne: Seria Span/Tween, Etery polioksyetylenu
Anionowe środki powierzchniowo czynne: dodecylobenzen sulfonian sodu (SDB)
Specjalne silikonowe środki powierzchniowo czynne: takie jak silikon modyfikowany polieter
4. Medium przewoźnika
Stanowi około 50% -80% formuły:
Woda (typ emulsji)
Olej mineralny, olej biały (typ oleju)
Alkohole (takie jak glikol propylenowy)
Ester (taki jak palmitynian izopropylu)
Dwa . składniki pomocnicze
Zagęszczaczy (0,1%-2%): karboksymetyloceluloza (CMC), kwas poliakrylowy
Konserwujący (0,05%-0.3%): Isotiazolinon, benzoan sodu
Regulator pH: kwas cytrynowy, trietanoloamina
Synergist: Wyższy alkohol tłuszczowy (taki jak oktanol), polieter
Trzy . szczegółowe wyjaśnienie mechanizmu działania
1. Trzyetapowy teoria procesu defoamingu
Faza 1: rozpoznawanie i podejście pianki
Niskie napięcie powierzchniowe oleju silikonowego umożliwia spontaniczne rozprzestrzenianie się na powierzchni piankową ciekłą warstwę
Cząstki hydrofobowe zbliżają się do interfejsu pęcherzyka przez grawitację lub ruch brązowy
Faza 2: penetracja folii ciekłej
Silikonowy kompleks cząstki olejowej tworzy strukturę „mostu” na cieczy
Zgodnie z efektem Marangoni gradient napięcia powierzchniowego powoduje lokalny przepływ cieczy
Cząstki wytwarzają efekt „asymetrii kąta kontaktu”, niszcząc bilans mechaniczny ciekłej folii
Faza 3: pęknięcie pianki
Tworząc lokalne słabe punkty (mikropory<100nm)
Gaz w pęcherze szybko rozprasza się przez granicę płaskowyżu
Ostatecznie prowadzące do połączenia lub pęknięcia bańki
2. mechanizm molekularny tłumienia pianki
Konkurencyjna adsorpcja powierzchniowa: cząsteczki oleju silikonowego preferencyjnie zajmują interfejs gazowy-ciecz, utrudniając rozmieszczenie cząsteczek środka pienionego
Zmniejszona elastyczność powierzchniowa: silikonowa folia oleju zmniejsza moduł sprężysty GIBBS (można go zmniejszyć<1mN/m)
Supresja efektu Marangoni: eliminuje zdolność „samozaparcia się” spowodowaną gradientem napięcia powierzchniowego
Cztery . specjalne typy formuł
Typ samoemulsyjny: zawiera modyfikowany polietera olej silikon
Typ proszku: Adsorbs olej silikonowy na porowatych nośnikach (takich jak SiO₂, obciążenie oleju mogą osiągnąć 80%)
Klasa spożywcza: Używa silikonowego oleju USP (lepkość 100-1000 cst) i certyfikowane zarady GRAS
Typ wysokiej temperatury: wykorzystuje olej fenylowy (odporność na temperaturę> 300 stopni) i specjalne wypełniacze
Pięć . czynniki wpływające na wydajność
Lepkość oleju silikonowego: lepkość średniej (1000-10000 cst) jest zwykle najlepsza
Rozmiar cząstek: najlepszy to 1/10-1/5 grubości folii piankowej (zwykle 0.1-10 μm)
Wartość HLB: dostosuj zgodnie z różnymi systemami (faza wody zwykle wymaga HLB 4-7)
Potencjał zeta: Rodzaj emulsji musi utrzymać stabilność> ± 30 mV
Nowoczesne defoamery silikonowe mogą osiągnąć szybkie defoaming (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 godziny) na poziomach dodawania na poziomie PPM poprzez precyzyjne kontrolowanie tych parametrów .
