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有机硅消泡剂的种类及制备

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有机硅消泡剂具有表面张力小、表面活性高、消泡能力强、用量少、原料来源方便,操作简单,性能价格比高,成本低的特点;并且,它与水及多数有机物不相混溶,对大多数气泡介质都能消泡;它有较好的热稳定性,可在5~150℃范围内使用;其化学稳定性较好,难与其他物质反应,只要配置适当,可在酸碱盐溶液中使用,无损产品质量;它还具有生理惰性;它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能,隶属广普型消泡剂范畴。

2.1硅油型有机硅消泡剂

单纯的有机硅,如二甲基硅油,并没有消泡作用;但将其乳化后,表面张力迅速降低,使用很小量即能达到很强的破泡和抑泡作用,成为一种重要的消泡剂成分。硅油型消泡剂一般具有较高的消泡效能,使用时的关键在于硅油的乳化。如乳化不完全,使用时会破乳,影响其使用效果。常用的有机硅消泡剂都是以硅油作为基础组分,配以适宜的溶剂、乳化剂或无机填料配制成的。有机硅作为优良的消泡剂,除去消泡力强,尤为可贵的是硅氧烷集化学稳定性、生理惰性和高低温性能好等特性于一身,因而获得广泛应用。

将有机溶剂、羟基硅油、硅树脂类物质、二氧化硅粉末、催化剂等物质按一定比例混合后加热反应,可制得高效有机硅消泡剂,该类消泡剂可直接应用于水体系或加入乳化剂后制成乳状液使用。因硅油本身具有亲油性,因此对油溶性溶液的消泡具有令人满意的效果。

2.2乳液型有机硅消泡剂

由于油状有机硅消泡剂应用于水相,大多数受

到分散性差等因素的影响,所以,为改善这种状况,

制成了乳液有机硅消泡剂。乳液有机硅消泡剂既能

应用于非水相,又能适用于水相。在此方面,国内有

很多的相关报道。

在系列化的甲基硅油水乳化硅油中,乳化硅油302—30,302-20,304,既可用于非水相,又可用于水相,且具有润滑性好、对生物无毒害作用、不易挥发、不腐蚀金属、耐热、抗氧化等性能。

李艳华等以有机硅为主要成分,并以适当乳化剂和助剂在水相中的复合乳化剂进行复配制备的有机硅乳液消泡剂,在有机硅质量分数为20%一25%,乳化剂质量分数为3%~5%,配制温度为60—80℃时,具有较好的消泡效果和稳定性。

葛俊风等利用液体石蜡部分代替聚二甲基硅氧烷,配制二氧化硅一聚二甲基硅氧烷液体石蜡乳液,其稳定性和消泡能力均大于二甲基硅氧烷一二氧化硅分散体乳液。

王雨华等以二甲基硅油为主体,辅以多种乳化剂和助剂,在水相中复合乳化制得FH一1型高效有机硅乳液消泡剂,能在苛刻条件下使用,且有较好的性能效果。

盛本麟等在聚二甲基硅氧烷链中引入亲水基(聚醚),制成水溶性有机硅消泡剂,该消泡剂能迅速溶于水中,稳定性好,广泛应用于造纸、纺织、印染、明胶、乳胶等工业。

肖继波等采用Span—Tween乳化体系及普通搅拌装置对硅油进行乳化,制成乳液型有机硅消泡剂SG,具有良好的离心稳定性和静电稳定性,在室温放置6个月后,乳液不分层,性能不变,可在20℃以上及pH=1~14的水基体系中使用,而且原料来源方便,操作简单。同市售的消泡剂进行对比试验,结果发现其消泡和抑泡效果比其他相同价位的消泡剂好,且生产成本较低,性能价格比高。

上述各种有机硅乳化液消泡剂的消泡能力,均同时受到消泡剂中活性组分与乳化剂及其配比的影响,乳化剂的类别与其用量的不同,都将直接影响消泡剂的性能。

2.3聚醚等其他改性有机硅消泡剂

聚醚改陛有机硅是在硅氧烷分子中引入聚醚链段制得的聚醚一硅氧烷共聚物(简称硅醚共聚物)。聚醚改性有机硅消泡剂是将两者的优点有机结合起来的一种新型高效消泡剂,它是选择具有较强抑泡能力的聚醚和疏水性强、破泡迅速的二甲基硅油为主要成分和能使硅油与聚醚有机结合起来的乳化剂、稳定剂等成分组成的消泡剂。它具有表面张力低、消泡迅速、抑泡时间长、成本低、用量少、应用面广等特点,对有机硅进行聚醚改性,使之兼有2类消泡剂的优点而成为~种性能优良、有广泛应用前景的消泡剂。

聚醚改性有机硅聚合物的典型结构为:

(典型结构图)

典型结构图.JPG

另外,由于聚醚硅油的耐热性、抗剪切性及耐酸碱盐性能好,加之还具有无毒无味、贮藏稳定及使用方便等优点,因而被广泛用在各种场合的消泡,还可用于许多苛刻条件下的消泡,是一种很有代表性、性能优良、用途广泛的有机硅消泡剂。

聚醚改性有机硅消泡剂很容易在水中乳化,亦称作“自乳化型消泡剂”。在其浊点温度以上时,失去对水的溶解性和机械稳定性,并耐酸、碱和无机盐,可用于苛刻条件下的消泡,广泛用于造纸工艺、涤纶织物高温染色工艺的消泡。此外,也可用于二乙醇胺脱硫体系的消泡及各种油剂、切削液、不冻液、水性油墨等体系的消泡,也适用于印刷行业感光树脂制版后,洗掉未固化树脂的消泡,是一种很有代表性、性能优良、用途广泛的有机硅消泡剂。


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