Silikonski defoameri vrlo su učinkoviti i široko korišteni proizvodi za defoaming u različitim industrijskim poljima . njihov jedinstveni kemijski sastav daje im izvrsno defoaming i antifoaming svojstva . sljedeće će detaljno analizirati glavne komponente silikona i njihovog mehanizma {2
Jedan . jezgra sastojaka silikonskog depoamera
1. silikonsko ulje (polisiloksan)
Silikonsko ulje je glavni aktivni sastojak silikonskih defoamera, obično čini 5% -20% formule . uglavnom uključuje:
Dimetil silikonsko ulje (polidimetilsiloksan, PDMS): molekularna masa između 1000-100000, širokog raspona viskoznosti (10-100000 CST)
Modificirano silikonsko ulje: kao što su hidroksi silikonsko ulje, amino silikonsko ulje, polieter modificirano silikonsko ulje itd. ., koristi se za poboljšanje kompatibilnosti sa specifičnim sustavima
Molekule silikonskog ulja imaju jedinstveni -si -glavni lanac i -ch₃ bočni lanac, tvoreći nisku površinsku napetost (oko 21 mn/m, mnogo niže od 72 mn/m vode) i nisku polaritet, što je osnova njegove sposobnosti defoaming .
2. hidrofobne čestice
Račun oko 5% -15% formule, glavne vrste uključuju:
Silicijski dioksid (izvađeni silicij): veličina čestica 10-30 nm, specifična površina 150-300 m²/g
Hidrofobni kalcijev karbonat
Politetrafluoroetilen (ptfe) prah
Metalni sapuni (poput aluminijskog stearata, kalcijev steararat)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 stupnjeva .
3. emulgator/dispersant
Račun oko 3% -10% formule, koja se koristi za stabilizaciju defoamera emulzije:
Neizinski površinski aktivni tvari: SPAN/Tween Series, polioksietilen eteri
Anionski površinski aktivni tvari: natrijev dodecilbenzen sulfonat (SDBS)
Posebni silikonski površinski aktivni tvari: poput polieter-modificiranog silikona
4. nosač nosača
Iznosi oko 50% -80% formule:
Voda (vrsta emulzije)
Mineralno ulje, bijelo ulje (tip na bazi ulja)
Alkoholi (poput propilen glikola)
Ester (poput izopropil palmitata)
Dva . pomoćna sastojka
Zgušnjivač (0,1%-2%): karboksimetil celuloza (CMC), poliakrilna kiselina
Konzervans (0,05%-0.3%): izotiazolinon, natrijev benzoat
PH podešavanje: limunska kiselina, trietanolamin
SINERGIST: Viši masni alkohol (poput oktanola), polieter
Tri . Detaljno objašnjenje mehanizma djelovanja
1. Trostupanjska teorija procesa defoamiranja
Faza 1: Prepoznavanje i pristup pjene
Niska površinska napetost silikonskog ulja omogućuje mu da se spontano širi na površini tekućeg filma pjene
Hidrofobne čestice približavaju se sučelju mjehurića kroz gravitaciju ili Brownovo kretanje
Faza 2: Prodor tekućeg filma
Silikonski kompleks čestica ulja tvori strukturu "mosta" na tekućem filmu
Prema efektu marangonija, gradijent površinske napetosti uzrokuje lokalni protok tekućine
Čestice stvaraju učinak "kontaktnog kuta asimetrije", uništavajući mehaničku ravnotežu tekućeg filma
Faza 3: Ruptura od pjene
Formiranje lokalnih slabih točaka (mikropore<100nm)
Plin u mjehuriću brzo se difuzira kroz granicu visoravni
Na kraju što dovodi do spajanja ili puknuća mjehurića
2. Molekularni mehanizam suzbijanja pjene
Površinska konkurentna adsorpcija: Molekule silikonskih ulja preferirano zauzimaju sučelje plina-tekućine, ometajući raspored molekula pjenastih sredstava
Smanjena površinska elastičnost: film silikonskog ulja smanjuje gibbs elastični modul (može se smanjiti na<1mN/m)
Marangonijev učinak supresija: eliminira sposobnost "samoizlječenja" uzrokovanu gradijentom površinske napetosti
Četiri . posebne vrste formule
Samo-emulzificirajući tip: sadrži polieter modificirano silikonsko ulje (poput PEOS-a), koje se može spontano raspršiti u vodi
Vrsta praha: Adsorbs Silikonsko ulje na poroznim nosačima (kao što je SiO₂, opterećenje ulja može doseći 80%)
Hrana: Koristi silikonsko ulje USP stupnja (viskoznost 100-1000 CST) i GRAS certificirani ekscipienti
Vrsta visoke temperature: koristi fenil silikonsko ulje (temperaturni otpor> 300 stupnjeva) i posebna punila
Pet . faktora koji utječu na performanse
Silikonska ulja viskoznost: srednja viskoznost (1000-10000 cst) obično je najbolja
Veličina čestica: Najbolje je 1/{10-1/5 debljine pjenastog filma (obično 0.1-10 µm)
Vrijednost HLB -a: Prilagodite prema različitim sustavima (vodena faza obično zahtijeva HLB 4-7)
Zeta potencijal: Vrsta emulzije mora održavati stabilnost> ± 30 mV
Moderni silikonski depoameri mogu postići brzo depoaming (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 sata) na razinama dodavanja razine PPM-a precizno kontrolirajući ove parametre .
