Siliconen -defoamers zijn zeer effectieve en veel gebruikte defoamingproducten in verschillende industriële velden. Hun unieke chemische samenstelling geeft hen uitstekende defoaming- en antifoaming -eigenschappen. Het volgende zal de belangrijkste componenten van siliconen -defoamers en hun werkingsmechanisme in detail analyseren.
Een. Kerningrediënten van siliconen defoamer
1. Siliconenolie (polysiloxaan)
Siliconenolie is het belangrijkste actieve ingrediënt van siliconen -defoamers, meestal goed voor 5% -20% van de formule. Voornamelijk omvat:
Dimethyl -siliconenolie (polydimethylsiloxaan, PDMS): Molecuulgewicht tussen 1000-100000, breed viscositeitsbereik (10-100000 CST)
Gemodificeerde siliconenolie: zoals hydroxy siliconenolie, amino -siliconenolie, polyether gemodificeerde siliconenolie, enz., Gebruikt om de compatibiliteit met specifieke systemen te verbeteren
Siliconenoliemoleculen hebben een unieke si -o -o -hoofdketen en -CH₃ zijketen, die lage oppervlaktespanning vormen (ongeveer 21 mn\/m, veel lager dan 72 mn\/m water) en lage polariteit, wat de basis vormt van het defoaming -vermogen.
2. Hydrofobe deeltjes
Accounting voor ongeveer 5% -15% van de formule, de hoofdtypen omvatten:
Siliciumdioxide (fumed silica): deeltjesgrootte 10-30 nm, specifiek oppervlak 150-300 m²\/g
Hydrofoob calciumcarbonaat
Polytetrluorethyleen (PTFE) poeder
Metalen zepen (zoals aluminium stearate, calciumstearaat)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 graden.
3. Emulgator\/dispergeerant
Accounting voor ongeveer 3% -10% van de formule, gebruikt om emulsiedefoamers te stabiliseren:
Niet-ionische oppervlakteactieve stoffen: span\/tween-serie, polyoxyethyleenethers
Anionene oppervlakteactieve stoffen: natriumdodecylbenzeensulfonaat (SDB's)
Speciale siliconen oppervlakteactieve stoffen: zoals polyether-gemodificeerde siliconen
4. Carrier medium
Is goed voor ongeveer 50% -80% van de formule:
Water (type emulsie)
Minerale olie, witte olie (type op olie gebaseerd)
Alcoholen (zoals propyleenglycol)
Ester (zoals isopropylpalmitaat)
Twee. Hulpingrediënten
DISTENER (0. 1%-2%): carboxymethylcellulose (CMC), polyacrylzuur
Preservative (0. 05%-0. 3%): Isothiazolinon, natriumbenzoate
PH -regelaar: citroenzuur, triethanolamine
Synergist: hogere vetalcohol (zoals octanol), polyether
Drie. Gedetailleerde uitleg van het werkingsmechanisme
1. Drie-fase theorie van het onvoldoende proces
Fase 1: Schuimherkenning en -benadering
De lage oppervlaktespanning van siliconenolie stelt het in staat spontaan te verspreiden op het oppervlak van de schuimvloeistoffilm
Hydrofobe deeltjes naderen het belleninterface door zwaartekracht of Brownse beweging
Fase 2: Penetratie van vloeibare film
Siliconenolie-deeltjescomplex vormt een "brug" -structuur op de vloeibare film
Volgens het Marangoni -effect veroorzaakt de oppervlaktespanningsgradiënt de lokale vloeistofstroom
Deeltjes produceren een "contacthoekasymmetrie" -effect, waardoor de mechanische balans van de vloeibare film wordt vernietigd
Fase 3: schuimbreuk
Het vormen van lokale zwakke punten (micropores<100nm)
Gas in de bel diffuseert snel door de grensgrens
Uiteindelijk leidend tot bubble fuseren of breuk
2. Moleculair mechanisme van schuimonderdrukking
Competitieve adsorptie van het oppervlak: siliconenoliemoleculen bezetten bij voorkeur het gas-vloeistofgrensvlak, waardoor de opstelling van schuimmiddelmoleculen wordt belemmerd
Verminderde oppervlakte -elasticiteit: siliconen oliefilm vermindert de elastische modulus van Gibbs (kan worden gereduceerd tot<1mN/m)
Marangoni Effect-onderdrukking: elimineert het "zelfherstel" -vermogen veroorzaakt door oppervlaktespanningsgradiënt
Vier. Speciale formuletypen
Zelf-emulgerend type: bevat polyether gemodificeerde siliconenolie (zoals PEOS), die spontaan in water kunnen worden verspreid
Poedertype: Adsorbs Siliconenolie op poreuze dragers (zoals SIO₂, olielading kan 80%bereiken)
Food Grade: maakt gebruik van Siliconenolie van USP -kwaliteit (viscositeit 100-1000 CST) en GRAS -gecertificeerde hulpstoffen
Type hoge temperatuur: maakt gebruik van fenylsiliconenolie (temperatuurweerstand> 300 graden) en speciale vulstoffen
Vijf. Factoren die de prestaties beïnvloeden
Viscositeit van siliconenolie: medium viscositeit (1000-10000 cst) is meestal de beste
Deeltjesgrootte: het beste is 1\/10-1\/5 van de schuimfilmdikte (meestal 0. 1-10 μm)
HLB -waarde: aanpassen volgens verschillende systemen (de waterfase vereist meestal hlb 4-7)
Zeta -potentieel: emulsietype moet de stabiliteit van> ± 30 mV behouden
Moderne siliconen -defoamers kunnen snelle defoaming bereiken (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 uur) bij toevoegingsniveaus op PPM-niveau door deze parameters nauwkeurig te besturen.
