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其中使用水性涂料專用消泡劑的五要素:
1、要選擇那些穩定性優異,消抑泡能力強而且不會影響涂料產品光澤的水性涂料專用消泡劑。
2、要檢測是否影響重涂性能
在這里建議使用高速攪拌的方法。設定好機器的轉速,攪拌用時用量以及粘度等,對比同樣高度的泡沫時間以及抑泡時間長短。
3、水性涂料專用消泡劑的添加量一般為0.1~0.3%,不建議多加太多,因為可能會引起不良反應,如產生縮孔,油花等問題。
4、還可以從轉速和攪拌用時,粘合度和泡沫高度等判斷是否選擇了合適的水性涂料專用消泡劑。
5、大多數水性涂料消泡劑是不可以直接添加到已經稀釋過的水性涂料當中去的, 在涂料/樹脂的粘度比較高的時候添加而且 次添加時機在研磨料時,第二次在成漆時,用量各1/2。
四、消泡劑的評估
評價泡沫控制劑主要考慮一下幾個方面:鋪展速率;與體系的相容性;消泡的穩定性以及性價比。
但是往往在一個配方中上述因素是互相矛盾的,例如,與體系相容性 的消泡劑其消泡的穩定性往往是差的;兼容性差的,往往其鋪展速率是快。
1、按一定比例將需比較的消泡劑加入到清漆中,放入于玻璃瓶中,在震蕩儀中震動5分鐘,同時拿出觀察,根據泡沫的多少初步確定消泡劑的消泡能力; 放置10分鐘/30分鐘后,再次觀察泡沫的高度,比較消泡速度;
2、用刮板細度計刮涂漆液來確定消泡劑與體系的相容性(有無縮孔);
3、體系泡沫后,觀察體系的清澈度,有無混濁、分層、浮油等現象;
4、貯存穩定性:放置半月后,重復1、2、3步實驗,并確定消泡劑的長效性;
5、確定添加量。
五、影響消泡劑抑泡時間長短的四大因素
1、硅油含量的多少決定了消泡劑在使用中的消耗周期。
2、消泡劑粒徑的大小決定了消泡劑的耐過濾性,粒徑太大或者消泡劑攪拌不夠充分都有可能導致污水處理用消泡劑容易被過濾掉,粒徑過大使消泡劑的團聚到被過濾掉的粒徑大小,時間變短,這樣就會產生漂油、易過濾,這樣消泡和抑泡都會產生影響。
3、攪拌時間也是消泡劑消泡能力的重要指標,攪拌不夠充分的情況下會使消泡劑聚集在一起,一方面容易團聚,另外也容易被過濾掉?,F在很多人使用消泡劑的時候都喜歡 一道加進去,如果攪拌不夠充分,很可能會渾濁、漂油、消泡能力減弱、抑泡時間變短,如果造紙消泡劑的添加順序往前移一般會解決這個問題,或者用水稀釋一般以可以解決,讓消泡劑先在水中充分分散再加到體系中,一般能解決。
4、跟耐酸堿消泡劑有關系,因為消泡劑中硅油的合成催化劑一般都是酸堿,酸堿肯定對他的分解速率有影響,但是在體系中加入硅酸鹽一般會抑制其分解。
消泡劑,也稱消沫劑,原理有以下幾點:
(1)泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。因為這些物質一般對水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸, 破裂。
(2)破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發生恢復膜彈性的能力。
(3)促使液膜排液
消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅,泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩定性,添加一種加速泡沫排液的物質,也可以起到消泡作用。
(4)添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的疏水端,使疏水顆粒產生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。
(5)增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質,可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這種作用的低分子物質如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩定性。
(6)電解質瓦解表面活性劑雙電層
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產生穩定性的起泡液,加入普通的電解質即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
摘要:介紹了聚醚改性硅油消泡劑的發展背景、分子結構和消破機理,簡要概述了聚醚改性硅油消破劑的結構特征,討論了消泡劑主要存在問題,同時提出了今后的研究方向。關鍵詞: 消泡劑;研究進展;作用機理;發展趨勢
泡沫無時無刻存在人們生活與生產之中,過量的泡沫會給生產、加工帶來諸多不便,甚至會影響到產品的質量。目前,消泡劑在混凝土摻量的外加劑中,聚羧酸減水劑是混凝土配合比中的第五組分,成為混凝土中重要組成部分。由于聚羧酸母液本身具有很大的含氣量,使混凝土產生氣泡現象。若消泡劑與聚羧酸減水劑復配時,就會混凝土很多大氣泡,有效緩解泡沫對混凝土的不良影響,提高生產效率,這些都是頗受關注的問題[1-4]。
1 消泡劑的發展背景
消泡劑發展歷程中,主要分為四個階段。
類消泡劑,主要是由各種有機物構成,如:脂肪酸、礦物油、脂肪酰胺、低級醇類等。這種消泡劑多數為天然物質,對環境污染小,價格低廉。由于消泡性能比較弱,對于大量泡沫的情況不能滿足生產的要求[5]。
第二類是聚醚類消泡劑,分子通式為:CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH,聚氧乙烯基鏈段(EO)是親水基;聚氧丙烯基鏈段(PO)是親油基[6]。這種消泡劑抑泡性能好,、無刺激、并且具有良好的分散性。在實際生產中調節聚醚的相對分子量和聚醚鏈段中EO、PO的比例,來滿足各個生產領域的需求。目前市場上存在的聚醚型消泡劑主要有直鏈聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物[7-8]。
第三類是有機硅消泡劑[9-10],這類消泡劑較前兩者消泡性能更佳。通常,分子量較大的硅油在表面活性劑溶液中不溶,而對于小分子硅油很容易被表面活性劑分子增溶,從而改變了消泡劑的組成,使消泡性能減弱。對于硅油復配的的消泡劑,不溶于水也不溶于礦物質油中,因此抑泡能力較強,同時其也大大增強其破泡效果。由于Si-O鍵和Si-C鍵相對比較穩定,允許在含有少量酸、堿、鹽的體系中使用。工業生產中常用的有機硅消泡劑,多數是在硅油中添加分散助劑制得的一類硅油二次加工制品,那些都屬于液體混合物?;旌衔飶耐庥^和流動性主要分為硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固體型五類[11]。
第四類消泡劑是聚醚改性硅油消泡劑[12],在前幾代消泡劑的基礎上應運而生,力求把聚醚、有機硅的優點整合,將聚醚鏈段引入硅油鏈段上,具有更強的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油屬于新型的特種有機硅表面活性劑,采用含有雙鍵的聚醚與低含氫硅油通過加成反應而成,是一種性能獨特的有機硅非離子表面活性劑,其既保留了硅油的耐高低溫性、耐候性、脫模性、憎水性以及生理惰性等性能,又具有聚醚無刺激性、高表面活性及易于分散的特性,聚硅氧烷鏈段親油,聚醚鏈段親水,這就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相,因此可作為有機硅表面活性劑使用;聚醚鏈段還可以作為乳化劑使乳液的性能保持穩定,有很好的分散性能。因此,聚醚改性硅油在水體系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐熱性,抗剪切性及耐酸、堿性能,且無味、儲存穩定,因而被廣泛應用,尤其是在硅油消泡劑難以解決時進行應用。
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