В много области като химическо производство, обработка на вода, обработка на храни и покрития и мастила, образуването на пяна често влияе върху ефективността на производството, качеството на продукта и дори безопасността на процеса. Пеногасителите, като основни добавки за решаване на проблеми с пяната, отдавна са незаменима част от индустриалното производство. Понастоящем пеногасителите на пазара се разделят основно на два лагера:-силиконови пеногасители и обезпенители без силикон-. Поради разликите в състава и структурата, те се различават значително по производителност, приложими сценарии и ограничения за използване. Неправилният избор не само не решава проблема с пяната, но може също така да доведе до дефекти на продукта, грешки в процеса и други скрити опасности.
Основната функция на пеногасителите е да нарушат стабилността на пяната. Чрез намаляване на повърхностното напрежение на пяната и нарушаване на структурата на филма от пяна, те постигат двойния ефект на разбиване и потискане на пяната. Съществената разлика между силиконовите и -несъдържащите силикон пеногасители се крие в техните различни основни активни съставки, което също определя разликите в тяхната последваща ефективност и приложения.
Основната активна съставка на силиконовите пеногасители е полисилоксан (известен също като силиконово масло), който обикновено се смесва с хидрофобни частици (като хидрофобен силициев диоксид, обработен със силиконово масло), емулгатори, носители и други компоненти за образуване на цялостна система.
Основната му структура се състои от редуващи се спираловидни молекулни вериги от силоксани (Si-O), като всеки силициев атом обикновено е свързан към две метилови групи. Тази уникална структура му придава изключително ниско повърхностно напрежение (обикновено 20-21 dynes/cm, далеч по-ниско от 72 dynes/cm на водата) и химическа стабилност, предотвратявайки реакцията му с повечето киселинни-базови-солеви системи. Обичайните видове силиконови пеногасители включват полидиметилсилоксанови пеногасители и полиетер-модифицирани силиконови пеногасители. Продуктите, модифицирани с полиетер, чрез въвеждане на полиетерни сегменти в молекулата на силоксана, съчетават високата обезпеняваща ефективност на силикона със съвместимостта на полиетера, което ги прави подходящи за по-сложни системи. Тези модифицирани продукти също притежават смазване, разстилаемост и стабилност на емулгиране, осигурени от полиетерните сегменти, като допълнително разширяват техните сценарии за приложение.
Антипенители без -силикон (известни също като не{1}}силиконови пеногасители) се отнасят за пеногасители, които не съдържат силоксанови компоненти. Техните основни активни съставки включват главно не-силиконови вещества като полиетери, минерални масла, мастни алкохоли, естери на мастни киселини и акрилни полимери. Подобно на силиконовите пеногасители, обезпенителите без -силикон също постигат своя обезпенителен ефект чрез намаляване на повърхностното напрежение на пяната и нарушаване на структурата на филма от пяна. Разликата се състои във факта, че техните активни съставки са предимно водо-разтворими или масло-разтворими органични вещества, разчитащи на собствените си повърхностно-активни свойства, за да упражнят своите ефекти.
Сред тях полиетерните пеногасители (като полиоксипропилен-полиоксиетиленови блок кополимери) са най-широко използваните антипенители без силикон, с добра съвместимост и обратна разтворимост (точков ефект на помътняване). Те се утаяват и обезпенват при високи температури и се разтварят във вода при ниски температури. Обезпенителите с минерално масло използват минерално масло като носител и са смесени с хидрофобни частици, които имат по-ниска цена. Мастните алкохоли и естерните пеногасители имат добра биоразградимост и са подходящи за сценарии с високи изисквания за опазване на околната среда.
Сценарии за приложение
Силиконовите пеногасители, с техните предимства на бързо обезпеняване, дълготрайно-потискане на пяната, устойчивост на високи и ниски температури и устойчивост на киселини и основи, се използват широко в области с високи изисквания за ефективност на обезпенителя и сурови процеси. Те са особено подходящи за сценарии с големи количества пяна и непрекъснато генериране на пяна. Конкретните приложения са както следва:
В областта на химическото производство силиконовите пеногасители са подходящи за различни химични реакции, разбъркване на разтвори, дестилация, екстракция и други процеси, като например производството на синтетични смоли, каучук, суровини за покритие и реакции за неутрализация на киселина-основа. Тъй като химическото производство често включва сурови условия като висока температура, високо налягане и силни киселини и основи, химическата стабилност и температурната устойчивост на силиконовите пеногасители отговарят на тези изисквания, като ефективно предотвратяват проблеми като намалена ефективност на реакцията и материални отпадъци, причинени от пяна. Например, в реакциите на синтез на полиуретан, силиконовите пеногасители могат бързо да елиминират голямото количество пяна, генерирана по време на реакцията, осигурявайки еднакво молекулно тегло на продукта; при производството на суровини за покритие, те могат да потиснат образуването на пяна по време на дисперсията на пигмента, подобрявайки чистотата на суровината.
Антипенители без -силикон, с техните предимства на добра съвместимост, липса на силиконови остатъци и лесна биоразградимост, се използват главно в сценарии, при които изискванията за чистота на продукта и качество на повърхността са високи или където силиконовите компоненти са забранени. Конкретните приложения са както следва:
В индустрията за покрития, мастила и лепила това е една от основните области на приложение на антипенители без -силикон, особено подходящи за висококачествени покрития за дърво, автомобилни бои, метални бои, системи за UV втвърдяване, пластмасови покрития (PP, ABS и др.) и мастила за полиолефинови филми. В тези приложения силиконовите пеногасители могат лесно да причинят повърхностни дефекти като дупчици, рибешки очи и силиконови петна, засягащи изравняването на покритието, адхезията и резултатите от печата. Несъдържащите - силикон пеногасители (като акрилни полимери и полиетери) имат добра съвместимост, ефективно премахват пяната, без да засягат външния вид на продукта или последващата обработка (като възможност за повторно нанасяне и здравина на свързване). Например при лепилата за капсулиране на светодиоди и запълването на оптични компоненти антипенители без-силикон гарантират, че частите в гърнето са прозрачни, без дупки-и не влияят върху оптичните характеристики или адхезията.
В областта на електрониката и прецизната машинна обработка този продукт е подходящ за почистване на печатни платки, почистване на електронни компоненти и прецизна обработка на метали (почистване на стоманени плочи, фосфатиране, обработка на предварително -плакиране), наред с други сценарии. Силиконовите компоненти са строго контролирани замърсители в полупроводниковата индустрия. Остатъчният силикон може да доведе до късо съединение, лошо запояване и влошаване на качеството на фосфатиращия филм. Антипенители без -силикон (като специални полиетери и флуоровъглеводороди) не оставят остатъци от силикон, като избягват замърсяването със силиций и гарантират прецизност и ефективност на продукта. Например, при почистване на печатни платки антипенители без -силикон елиминират пяната в почистващия разтвор, без да оставят примеси, като гарантират изолационните характеристики на печатната платка.
В индустрията за печат и боядисване на текстил, той е подходящ за боядисване, щамповане и довършване (омекотяване) на светли-цветни тъкани. Остатъците от силикон се отмиват трудно и могат да образуват "силиконови петна" след изсъхване, причинявайки цветови вариации и разлики в цвета. Може също да е в конфликт със силиконовите омекотители. Емулсиите на мастни алкохоли и антипенители на базата на полиетер-силикон- могат да избегнат тези проблеми, осигурявайки равномерно боядисване и чиста повърхност на тъканта.
Силиконовите пеногасители и обезпенителите без -силикон не са „противоположни по качество“, а по-скоро всеки има свои собствени силни страни и е подходящ за различни сценарии: силиконовите пеногасители са по-добри по отношение на висока ефективност, дълготраен-ефект и устойчивост на тежки среди, което ги прави подходящи за сценарии с високи изисквания за ефективност на обезпеняване и без ограничения върху остатъците от силикон; Антипенителите без -силикон са превъзходни по отношение на добра съвместимост, без остатъци и екологосъобразност, което ги прави подходящи за сценарии с високи изисквания за качество на продукта и опазване на околната среда и където силиконовите компоненти са забранени.
