消泡劑的種類特點和機理

消泡劑的作用原理

降低表麵張力

消泡劑的主要作用是降低液體表麵的張力。當消泡劑均勻地分布在泡沫中時,它會接觸到泡沫的表麵,降低表麵張力,從而使薄層破裂,達到消泡的效果。

吸附和擴散

 

消泡劑分子能夠迅速吸附在泡沫的表麵,並在泡沫表麵擴散。這種吸附和擴散作用有助於破壞泡沫的穩定性,使其更容易破裂和消失。

消泡劑的消泡機理 

降低局部表麵張力 

當消泡劑附著到泡膜上即浸入泡膜液,會顯著降低該處的表麵張力。因為在水性體係中,消泡劑的活性成分對水的溶解度較小,表麵張力的降低僅限於泡膜的局部,而泡膜周圍的表麵張力幾乎沒有發生變化。表麵張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延展,最後導致泡沫破裂。

破壞膜的彈性 

由於泡膜表麵吸附表麵活性劑,使表麵張力降低。所以在受到局部壓力,泡膜在該處局部變薄的同時,該處會因表麵活性劑變稀薄而導致表麵張力升高。正是因為新生的表麵與原來的表麵之間有了表麵張力之差,使得泡膜受外界衝擊變薄時,產生了彈性恢複力,泡膜才得以不破,起到了穩泡的作用。如果我們設法破壞這種彈性,就能破壞泡沫的穩定性。當消泡劑添加到泡沫體係中,會向氣液界麵擴散,使具有穩泡作用的表麵活性劑難以發生恢複膜彈性的能力。

促使液膜排液 

添加加速泡膜排液的物質(消泡劑)可以消泡。如果泡膜厚,排液到30~40nm的曆程就長,而且泡膜的自愈效應較強,泡膜彈性好,所以泡膜厚的泡沫壽命就長,泡膜排液速率可以反映泡沫的穩定性。液膜排液速率快,使液膜變薄,薄到一定的程度泡沫就破滅了。

疏水固體顆粒消泡劑 

 

在起泡的水性體係中,添加了有機矽成分的消泡劑會在氣泡表麵吸引表麵活性劑的疏水端,使疏水顆粒變為親水顆粒而進入水相,完成了消泡作用。這種消泡劑在氣泡表麵局部浸入,使氣泡局部的表麵張力變小,再加上固體顆粒的作用,像針尖插入氣泡,加速氣泡的破滅。所以一般含有有機矽的消泡劑,破泡效果要好一些。

如何選擇消泡劑 

在起泡液中不溶或難溶

為破滅泡沫,消泡劑應該在泡膜上濃縮、集中。消泡劑在起泡液中是過飽和狀態,隻有不溶或難溶才易於達到過飽和狀態。不溶或難溶,才易於聚集在氣液界麵,才易於濃縮在泡膜上,才能在較低濃度下發揮作用。用於水體係的消泡劑,活性成分的分子,須為強疏水弱親水,HLB值在1.5-3範圍,作用才最好。

表麵張力低於起泡液

隻有消泡劑分子間作用力小,表麵張力低於起泡液,消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴展。值得注意的是,起泡液的表麵張力並非溶液的表麵張力,而是助泡溶液的表麵張力。

與起泡液有一定程度的親和性

由於消泡過程實際上是泡沫崩潰速度與泡沫生成速度的競爭,所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中較廣泛的範圍內發揮作用。要使消泡劑擴散較快,消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。消泡劑活性成分與起泡液過親,會溶解;過疏又難於分散。隻有親疏適宜,效力才會好。

與起泡液不發生化學反應

消泡劑與起泡液發生反應,一方麵消泡劑會喪失作用,另一方麵可能產生有害物質,影響微生物的生長。

揮發性小,作用時間長

首先要確定需要使用消泡劑的體係,是水性體係或油性體係。如發酵行業,就要使用油性的消泡劑,如聚醚改性矽或聚醚類的。水性塗料行業就要用水性消泡劑,有機矽消泡劑。選擇出消泡劑,比較添加量,在參考價格,可得出最適用最經濟的消泡劑產品。

有機矽類消泡劑優缺點

優點:來源容易,價格相對便宜,消泡速度快,抑泡時間持久,無毒無害,是大部分工業消泡的良好消泡劑。使用方法簡單。

缺點:不容易儲存容易變質,與少部分體係不相容。

XP-161防酸消泡劑,用來防止雙二四擠出硫化矽膠製品表麵有氣泡現象,改善產品外觀。在生產中雙二四硫化劑會分解出遊離酸,防酸消泡劑可中和雙二四硫化劑分解的遊離酸。同時防止減輕沉澱膠中遊離水分導致氣泡,提高矽膠電線在水中的絕緣性。用以生產免二次硫化劑擠出製品,特別適用於電線行業製品。該產品符合ROHS標準。

產品參數

外觀:灰白色膏狀物

使用比例:6-10%(根據氣泡嚴重程度)

使用方法

和硫化劑等同時加入混煉膠進行混煉。


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