Силиконовите дефоари са високоефективни и широко използвани продукти за дефорамиране в различни индустриални области. Техният уникален химичен състав им дава отлични свойства на деформация и антифоаринг. Следното ще анализира подробно основните компоненти на силиконовите дефоари и техния механизъм на действие.
Един. Основни съставки на силиконов дефоамер
1. Силиконово масло (полисилоксан)
Силиконовото масло е основната активна съставка на силиконовите дефоамери, обикновено представлява 5% -20% от формулата. Главно включва:
Диметил силиконово масло (полидиметилсилоксан, PDMS): молекулно тегло между 1000-100000, широк диапазон на вискозитет (10-100000 cst)
Модифицирано силиконово масло: като хидрокси силиконово масло, амино силиконово масло, полиетър модифицирано силиконово масло и др., Използва се за подобряване на съвместимостта със специфични системи
Молекулите на силиконовото масло имат уникална -si -о -основна верига и -ch₃ странична верига, образувайки ниско повърхностно напрежение (около 21mn\/m, много по -ниско от 72mn\/m вода) и ниска полярност, което е в основата на неговата способност за деформация.
2. Хидрофобни частици
Отчитайки около 5% -15% от формулата, основните типове включват:
Силиконов диоксид (разпален силициев диоксид): размер на частиците 10-30 nm, специфична повърхност 150-300 m²\/g
Хидрофобски калциев карбонат
Политетрафлуоретилен (PTFE) на прах
Метални сапуни (като алуминиев стеарат, калциев стеарат)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 градуса.
3. Емулгатор\/дисперсинг
Представлява около 3% -10% от формулата, използвана за стабилизиране на емулсионните дефоамери:
Неионни повърхностноактивни вещества: Span\/Tween серия, полиоксиетиленови етери
Анионни повърхностноактивни вещества: натриев додецилбензен сулфонат (SDB)
Специални силиконови повърхностноактивни вещества: като полиетер-модифициран силикон
4. Носеща среда
Представлява около 50% -80% от формулата:
Вода (тип емулсия)
Минерално масло, бяло масло (тип маслена основа)
Алкохоли (като пропилен гликол)
Естер (като изопропил палмитат)
Две. Спомагателни съставки
Сгъстител (0. 1%-2%): карбоксиметил целулоза (cmc), полиакрилна киселина
Консервант (0. 05%-0. 3%): изотиазолинон, натриев бензоат
рН коректор: лимонена киселина, триетаноламин
Синергист: по -висок мастен алкохол (като октанол), полиетер
Три. Подробно обяснение на механизма на действие
1. Тристепенна теория за процеса на деформация
Фаза 1: Разпознаване и подход на пяна
Ниското повърхностно напрежение на силиконовото масло му позволява да се разпространява спонтанно върху повърхността на течния филм от пяна
Хидрофобните частици се приближават до интерфейса на мехурчетата чрез гравитация или браунианско движение
Фаза 2: Проникване на течен филм
Комплексът на силиконовата маслена частица образува "мостова" структура на течния филм
Според ефекта на Marangoni, градиентът на повърхностното напрежение причинява локален поток на течност
Частиците произвеждат ефект на асиметрия на контактния ъгъл, унищожавайки механичния баланс на течния филм
Фаза 3: Разкъсване на пяна
Формиране на локални слаби точки (микропори<100nm)
Газът в балона се разпространява бързо през границата на платото
В крайна сметка води до сливане или разкъсване на балончета
2. Молекулен механизъм на потискане на пяната
Повърхностна конкурентна адсорбция: Молекулите на силиконовото масло за предпочитане заемат интерфейса на газ-течността, възпрепятствайки подреждането на молекулите на разпенващ агент
Намалена повърхностна еластичност: Филмът на силиконовото масло намалява еластичния модул на Gibbs (може да бъде намален до<1mN/m)
Потискане на ефекта на марангони: елиминира способността за „самолечение“, причинена от градиента на повърхностното напрежение
Четири. Специални видове формули
Самоемпулсиращ тип: Съдържа полиерерно модифицирано силиконово масло (като PEO), което може да се разпръсне спонтанно във вода
Тип на прах: Адсорби силиконово масло върху порести носители (като SIO₂, натоварване на масло може да достигне 80%)
Хранителна степен: използва силиконово масло от USP клас (вискозитет 100-1000 CST) и сертифицирани от GRAS помощни вещества
Висока температура: използва фенилово силиконово масло (температурна устойчивост> 300 градуса) и специални пълнители
Пет. Фактори, влияещи върху производителността
Вискозитет на силиконовото масло: среден вискозитет (1000-10000 cst) обикновено е най -добрият
Размер на частиците: Най -доброто е 1\/10-1\/5 от дебелината на филма с пяна (обикновено 0. 1-10 μm)
Стойност на HLB: Регулирайте според различните системи (водната фаза обикновено изисква HLB 4-7)
Зета потенциал: Типът на емулсията трябва да поддържа стабилност> ± 30 mV
Съвременните силиконови дефоари могат да постигнат бързо дефициране (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 часа) на нива на добавяне на ниво PPM чрез прецизно контролиране на тези параметри.
