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        有機硅小知識-哪些因素在影響著消泡劑的性能呢?
        來源:消泡劑網 作者:強力化工 發布時間:2023-05-25 10:15 閱讀次數:349
              在許多工業(如印染、發酵、造紙、涂料、醫藥、油田開采、水處理等)的生產過程中,由于攪拌、振動、沸騰等操作經常會產生大量泡沫,如不經適當抑止,泡沫會給生產帶來很多麻煩,如影響生產的正常進行、減少設備有效負載量、造成產品質量及生產能力下降等.為了消除和抑制泡沫,最有效和最經濟簡便的方法就是加入消泡劑,下面簡要介紹一下消泡劑性能的影響因素。

              消泡劑又稱防沫劑,按狀態可分為油狀、乳液狀、固態以及膏狀等;按化學組成可分為醇類、脂肪酸類、酰胺類、磷酸鹽類、聚醚類和聚硅氧烷類(習慣又稱有機硅類)等。同非硅類消泡劑相比,有機硅類消泡劑因具有消泡和抑泡效果好、用量少等特點而受到各行各業的關注。



        1.甲基硅油粘度及用量對消泡劑性能的影響
               甲基硅油表面張力低,消泡能力強,熱穩定性好,呈化學和生理惰性,加之不溶于水,對大多數起泡介質均有優異的消泡性能,因此,我們選擇甲基硅油作為消泡劑的一個主要組分.固定其他條件不變,考察甲基硅油粘度改變對消泡劑性能的影響,實驗結果:隨甲基硅油粘度的增加,消泡劑的消泡時間呈先下降而后略增加的趨勢,但抑泡時間則是一直在增加.這是因為低粘度甲基硅油表面張力小,易分散于起泡液中起消泡作用,但溶解度大,抑泡時間短;而粘度大的甲基硅油溶解度小,抑泡時間長,但乳化困難,消泡效果差.

        此外,甲基硅油在乳液中的含量也應適中,若用量太低,消泡效果差,為達預期的消泡效果,所加的消泡劑乳液量必須多,但這將會影響產品質量;若用量太高,則不易乳化.實驗表明,甲基硅油在乳液中的適宜含量為16%-17%。



        2 .二氧化硅選擇及用量對消泡劑性能的影響
              可用于甲基硅油消泡劑的二氧化硅有:氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅膠、硅溶膠及石英粉末等.由于氣相二氧化硅(白炭黑)比表面積大,密度小,易分散,未經疏水處理顯親水性,在有機相中難以浸潤和分散,經疏水處理后的表面經基含量減少,聚集傾向減弱,表面白由能降低,由親水轉為疏水,與有機相的浸潤性、分散性得到改善,有助于增強硅油在起泡體系中的分散能力,增加乳液的穩定性!,因此,我們選擇氣相二氧化硅與甲基硅油進行復配,以提高甲基硅油的消泡效果。
            在其他條件相同的情況下,考察白炭黑不同用量對消泡劑消泡性能的影響,實驗結果所示.隨白炭黑用量的增加,所得消泡劑乳液穩定性變差.相對于100 g甲基硅油而言,當白炭黑的用量低于8g(折合乳液中白炭黑用量為1.300)時,隨白炭黑用量的增加,消泡劑消泡性能增強,但當白炭黑的用量高于89以上時,其消泡性能基本不隨白炭黑用量的增加而改變.綜合考慮,我們認為消泡劑中白炭黑的最適用量應以1.3%左右為宜。
        3 .聚醚硅油用量對消泡劑性能的影響
               聚醚硅油本身就有消泡和抑泡性能,能與甲基硅油/改性白炭黑產生協同作用.固定其他條件不變,加入聚醚硅油并改變其用量,觀察消泡劑的消泡性能,實驗結果:單純的甲基硅油/白炭黑乳液消泡效果不是最好.加入聚醚硅油后,在一定用量范圍內,隨其用量增加,消泡劑消泡時問變短,且有利于延長抑泡時問.另外,乳液的穩定性及其在水中的分散性隨聚醚硅油用量的增加而變好.這是由于加入聚醚硅油后,聚醚硅油白身能白乳化,利用組分間的協同增效作用而使消泡劑的消泡效果明顯改善.但當聚醚硅油用量超過20 g(占乳液總質量分數10%)時,會導致消泡劑組分的親水性大增,易分散于起泡液中而使抑泡性降低,故合適的聚醚硅油用量為10%左右。
        4 .乳化劑的復配及其用量對消泡劑性能的影響
               乳化劑是制備乳液型有機硅消泡劑的關鍵因素之一甲基硅油難以乳化為了使乳化劑能很好地起到乳化分散作用,首先應考慮乳化劑的H LB值與硅油的H LB值(大約為8一11)相接近,其次要考慮乳化劑的發泡力要小,另外還要考慮被乳化體系與乳化劑憎水基之問的親合力.通常離子型乳化劑如磺酸鹽、硫酸酯等均有不同程度的助泡作用,而Span類和Tween類非離了型乳化劑與甲基硅油的親和力較好,且發泡性能低,故本研究選用Span-80與Tween-80進行復配.復合乳化劑不同H LB值時消泡劑的消泡性能見表4.由表4可看出,乳化劑H LB值約為10時,消泡劑的消泡性能、離心穩定性及在水中的分散性均較好。
               固定其他條件和乳化劑Span-80與Tween-80的配比均不變,考察復合乳化劑用量改變對消泡劑性能的影響,實驗結果:乳化劑用量過小,消泡劑乳液不穩定,容易分層.乳化劑用量過大,消泡劑乳液穩定性提高,但消泡效果下降.此乃兩方面因素造成:一是乳化劑用量過多,導致乳液粒了過小,從而使消泡速度降低;二是乳化劑用量過多,增加乳液的穩定性,使乳液粒了不能捕獲氣泡,失去消泡性能.當復合乳化劑的用量小于6%時,消泡劑乳液的穩定性隨復合乳化劑用量的增加而增加,且消泡性能增強;當復合乳化劑的用量大于6%時,消泡劑的穩定性不隨用量的變化而變化,但消泡性能降低.實驗證明,復合乳化劑的用量約為6%時消泡劑消泡效果較好。
        5 .增稠劑的影響

              為了提高乳液的穩定性,加入增稠劑是一種有效的途徑。常用的增稠劑有狡甲基纖維素鈉、經乙基纖維素、聚乙二醇、海藻酸鈉等。


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