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消泡劑的消破劑機理2.1 泡沫成因
泡沫的產生是在機械力作用下,使不溶性氣體進入到液體中,并被液體相互隔離成非均勻體系,從而形成大量氣-液界面的結果。因為氣相的密度〈液相的密度〈固相的密度,所以就會有氣相隨著浮力的作用下向液面移動的現象,產生兩相泡沫或三相泡沫。起泡液幾乎都是溶液,純凈液體一般不起泡。如果把液體攪拌時,液體表面產生一層較穩定的液膜,這時氣體無法一直向外逃逸,產生的氣泡聚集就會成為泡沫,這種被隔離的氣泡聚集物就是俗稱的泡沫。泡沫的穩定與液相的粘度大小、表面彈性作用、表面流變性都會有很大的因素,一般很難得到穩定并持久的泡沫。
2.2 消泡劑的消泡機理
在混凝土中添加消泡劑,能夠防止混凝土拌合物中氣泡產生或使原有氣泡減少。實驗中所加入的消泡劑是一種表面活性劑,可降低液相的表面張力,潤濕角減小到一定程度時,氣泡即脫離固體表面的吸附而逸出或破滅,所以加入消泡劑能在一定程度上混凝土中的的氣泡,有效防止或混凝土產生表面的蜂窩、麻面,使混凝土的表面具有較高的平整度和光澤度,表層性能等得到改善。
消泡的涵義主要有兩方面,一是“破泡”,即已產生的泡沫;二是“抑泡”,即阻止泡沫的再生。性能優異的消泡劑往往同時兼具優良的破泡及抑泡能力。
雖然消泡劑的使用由來已久,但對不同消泡體系需要不同類型的消泡劑,并且因化學結構和性質不同,消泡劑的作用機理至今仍莫衷一是。普遍被人們所接受的消泡劑機理,有以下3種:
(1)羅斯假說
將消泡劑添加到起泡體系,消泡劑分子就會靠近到泡沫。首先消泡劑附著在泡沫液膜上開始侵入,逐漸在泡膜上擴展開來,使得泡膜局部厚道驟減,終導致氣泡合并或破滅。羅斯曾經明確的說過:沒有任何一種消泡機理能涵蓋所有的消泡現象,各式各樣、紛繁錯雜的消泡劑,可以對應著多種消泡機理。
(2)疏水固體顆粒的消泡機理
起泡液中添加疏水固體顆粒后,疏水顆粒會立即吸附起泡液中表面活性劑的親水端,使得疏水顆粒的外層變為表面活性劑的親水端,具有親水性,進入水相,疏水固體顆粒大量吸附起泡體系的表面活性劑,使得起泡液中表面活性劑的濃度驟降,致使泡沫破裂。這種消泡機理不能解釋其他消泡劑的作用機理,過于片面。
(3)聚醚改性硅油的消泡機理
對聚醚改性硅油作為消泡劑的消泡過程解釋,為完備的消泡機理有:“橋連-拉伸”機理、“橋連-排濕”機理兩種。橋連-拉伸”機理基于硅油獨特的低表面張力極易鋪展的特點,指出消泡劑液滴能夠產生不同程度的變形,但該機理難以說明硅膏與純硅油區別;“橋連-排濕”機理基于硅油的親油性,能夠說明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。
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