消泡剂的种类特点和机理

消泡剂的作用原理

降低表面张力

消泡剂的主要作用是降低液体表面的张力。当消泡剂均匀地分布在泡沫中时,它会接触到泡沫的表面,降低表面张力,从而使薄层破裂,达到消泡的效果。

吸附和扩散

 

消泡剂分子能够迅速吸附在泡沫的表面,并在泡沫表面扩散。这种吸附和扩散作用有助于破坏泡沫的稳定性,使其更容易破裂和消失。

消泡剂的消泡机理 

降低局部表面张力 

当消泡剂附着到泡膜上即浸入泡膜液,会显著降低该处的表面张力。因为在水性体系中,消泡剂的活性成分对水的溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡膜的局部,而泡膜周围的表面张力几乎没有发生变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延展,最后导致泡沫破裂。

破坏膜的弹性 

由于泡膜表面吸附表面活性剂,使表面张力降低。所以在受到局部压力,泡膜在该处局部变薄的同时,该处会因表面活性剂变稀薄而导致表面张力升高。正是因为新生的表面与原来的表面之间有了表面张力之差,使得泡膜受外界冲击变薄时,产生了弹性恢复力,泡膜才得以不破,起到了稳泡的作用。如果我们设法破坏这种弹性,就能破坏泡沫的稳定性。当消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。

促使液膜排液

添加加速泡膜排液的物质(消泡剂)可以消泡。如果泡膜厚,排液到30~40nm的历程就长,而且泡膜的自愈效应较强,泡膜弹性好,所以泡膜厚的泡沫寿命就长,泡膜排液速率可以反映泡沫的稳定性。液膜排液速率快,使液膜变薄,薄到一定的程度泡沫就破灭了。

疏水固体颗粒消泡剂

 

在起泡的水性体系中,添加了有机硅成分的消泡剂会在气泡表面吸引表面活性剂的疏水端,使疏水颗粒变为亲水颗粒而进入水相,完成了消泡作用。这种消泡剂在气泡表面局部浸入,使气泡局部的表面张力变小,再加上固体颗粒的作用,像针尖插入气泡,加速气泡的破灭。所以一般含有有机硅的消泡剂,破泡效果要好一些。

如何选择消泡剂

在起泡液中不溶或难溶

为破灭泡沫,消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。消泡剂在起泡液中是过饱和状态,只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶,才易于聚集在气液界面,才易于浓缩在泡膜上,才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂,活性成分的分子,须为强疏水弱亲水,HLB值在1.5-3范围,作用才最好。

表面张力低于起泡液

只有消泡剂分子间作用力小,表面张力低于起泡液,消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是,起泡液的表面张力并非溶液的表面张力,而是助泡溶液的表面张力。

与起泡液有一定程度的亲和性

由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争,所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快,消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲,会溶解;过疏又难于分散。只有亲疏适宜,效力才会好。

与起泡液不发生化学反应

消泡剂与起泡液发生反应,一方面消泡剂会丧失作用,另一方面可能产生有害物质,影响微生物的生长。

挥发性小,作用时间长

首先要确定需要使用消泡剂的体系,是水性体系或油性体系。如发酵行业,就要使用油性的消泡剂,如聚醚改性硅或聚醚类的。水性涂料行业就要用水性消泡剂,有机硅消泡剂。选择出消泡剂,比较添加量,在参考价格,可得出最适用最经济的消泡剂产品。

有机硅类消泡剂优缺点

优点:来源容易,价格相对便宜,消泡速度快,抑泡时间持久,无毒无害,是大部分工业消泡的良好消泡剂。使用方法简单。

缺点:不容易储存容易变质,与少部分体系不相容。

XP-161防酸消泡剂,用来防止双二四挤出硫化硅胶制品表面有气泡现象,改善产品外观。在生产中双二四硫化剂会分解出游离酸,防酸消泡剂可中和双二四硫化剂分解的游离酸。同时防止减轻沉淀胶中游离水分导致气泡,提高硅胶电线在水中的绝缘性。用以生产免二次硫化剂挤出制品,特别适用于电线行业制品。该产品符合ROHS标准。

产品参数

外观:灰白色膏状物

使用比例:6-10%(根据气泡严重程度)

使用方法

和硫化剂等同时加入混炼胶进行混炼。


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