Silicone defoamers are highly effective and widely used defoaming products in various industrial fields. Their unique chemical composition gives them excellent defoaming and antifoaming properties. The following will analyze in detail the main components of silicone defoamers and their mechanism of action.
Viena . silikona defoameres sastāvdaļas
1. silikona eļļa (polisiloksāns)
Silikona eļļa ir galvenā silikona defoatoru aktīvā sastāvdaļa, parasti veidojot 5% -20% no formulas . galvenokārt ietver:
Dimetil silikona eļļa (polidimetilsiloksāns, PDMS): molekulmasa starp 1000-100000, plaša viskozitātes diapazons (10-100000 CST)
Modificēta silikona eļļa: piemēram, hidroksi silikona eļļa, amino silikona eļļa, poliētera modificēta silikona eļļa utt. ., ko izmanto, lai uzlabotu saderību ar īpašām sistēmām
Silikona eļļas molekulām ir unikāla -si -o -galvenā ķēde un -ch₃ sānu ķēde, kas veido zemu virsmas spraigumu (apmēram 21MN/m, daudz zemāka par 72MN/m ūdens) un zemu polaritāti, kas ir pamatā tās defulēšanas spējai .}
2. Hidrofobiskās daļiņas
Apmēram 5% -15% no formulas galvenie tipi ietver:
Silīcija dioksīds (fumed silīcija dioksīds): daļiņu izmērs 10-30 nm, īpašs virsmas laukums 150-300 m²/g
Hidrofobisks kalcija karbonāts
Politetrafluoretilēna (PTFE) pulveris
Metāla ziepes (piemēram, alumīnija stearāts, kalcija stearāts)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 grādu .
3. emulgators/izkliedētājs
Veidojot apmēram 3% -10% no formulas, ko izmanto, lai stabilizētu emulsijas defoamerus:
Nejonu virsmaktīvās vielas: span/tween sērija, polioksietilēna ēteri
Anjonu virsmaktīvās vielas: nātrija dodecilbenzola sulfonāts (SDB)
Īpašas silikona virsmaktīvās vielas: piemēram, poliētera modificēts silikons
4. nesēja vide
Veido apmēram 50% -80% no formulas:
Ūdens (emulsijas tips)
Minerāleļļa, baltā eļļa (uz eļļas bāzes)
Alkoholi (piemēram, propilēnglikols)
Esteris (piemēram, izopropilgaldāts)
Divas . palīgierīces
Biezinātājs (0,1%-2%): karboksimetilceluloze (CMC), poliakrilskābe
Konservants (0,05%-0.3%): izotiazolinons, nātrija benzoāts
PH regulētājs: citronskābe, trietanolamīns
Sinerģists: augstāks taukainais alkohols (piemēram, oktanols), poliēters
Trīs . Detalizēts darbības mehānisma skaidrojums
1. Trīspakāpju teorija par defētes procesu
1. fāze: putu atpazīšana un pieeja
Zems silikona eļļas virsmas spraigums ļauj tai spontāni izplatīties uz putu šķidruma plēves virsmas
Hidrofobās daļiņas tuvojas burbuļa saskarnei ar gravitācijas vai Brauna kustības
2. fāze: šķidrās plēves iespiešanās
Silikona eļļas-daļiņu komplekss veido "tilta" struktūru uz šķidruma plēves
Saskaņā ar Marangoni efektu virsmas spraiguma gradients izraisa vietējo šķidruma plūsmu
Daļiņas rada "kontakta leņķa asimetrijas" efektu, iznīcinot šķidrās plēves mehānisko līdzsvaru
3. fāze: putu plīsums
Vietējo vāju punktu veidošana (mikroporas<100nm)
Gāze burbulī ātri izkliedējas caur plato robežu
Galu galā noved pie burbuļu apvienošanās vai plīsuma
2. putu slāpēšanas molekulārais mehānisms
Virsmas konkurences adsorbcija: silikona eļļas molekulas, kas galvenokārt aizņem gāzes un šķidruma saskarni, kavējot putojošo līdzekļu molekulu izvietojumu
Samazināta virsmas elastība: silikona eļļas plēve samazina Gibba elastības moduli (to var samazināt līdz līdz<1mN/m)
Marangoni efekta nomākšana: novērš "pašdziedinošu" spēju, ko izraisa virsmas spraiguma gradients
Četri . īpašo formulu tipi
Pašfulsificējošais tips: satur poliēteru modificētu silikona eļļu (piemēram, PEO), kuru var spontāni izkliedēt ūdenī
Pulvera tips: Adsorbs silikona eļļa uz porainiem nesējiem (piemēram, sio₂, eļļas iekraušana var sasniegt 80%)
Pārtikas klase: izmanto USP pakāpes silikona eļļu (viskozitāte 100-1000 CST) un GRAS sertificētus palīgvielas
Augstas temperatūras tips: lieto fenil silikona eļļu (temperatūras pretestība> 300 grādi) un īpašas pildvielas
Pieci . faktori, kas ietekmē veiktspēju
Silikona eļļas viskozitāte: vidēja viskozitāte (1000-10000 CST) parasti ir vislabākā
Daļiņu izmērs: labākais ir 1/{10-1/5 no putu plēves biezuma (parasti 0.1-10 μm)
HLB vērtība: pielāgot dažādās sistēmās (ūdens fāzei parasti nepieciešama HLB 4-7)
Zeta potenciāls: emulsijas veidam jāsaglabā stabilitāte> ± 30 mV
Mūsdienu silikona defoameri var panākt ātru defolētu (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 stundas) PPM līmeņa pievienošanas līmeņos, precīzi kontrolējot šos parametrus .
