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消泡劑是一種用來去除氣泡的試劑。也許有些人不明白在哪里使用消泡劑,正常生活中遇到泡泡都是短暫的,還需要使用消泡劑嗎?這個問題很常見,因為消泡劑在生活中不常使用,很少看到,但是工業生產中的氣泡是必須使用消泡劑的。
工業生產中的氣泡和生活中我們看到的氣泡不一樣,它大量產生并累積在一起。這樣大量的氣泡可以稱之為泡沫。泡沫出現給工業生產帶來麻煩,阻礙生產進度,影響產品質量。這對生產商來說是一大難題,解決泡沫問題成為一個棘手的問題。因此才會有消泡劑產生,消泡劑主要用于各種廠家解決氣泡問題。
消泡劑不是一種產品,因為不同的行業產生的氣泡和泡沫的原因及性質都各有不同。消泡劑的種類有很多,廣泛用于去除乳膠、紡織上漿、食品發酵、生物醫藥、農藥、涂料、石化、造紙、工業清洗等行業生產中的有害泡沫。
消泡劑可分為礦物油、有機硅和聚醚這三大類
礦物油消泡劑通常由載體和活性劑組成,載體是具有低表面張力的材料,它的作用是承載和稀釋。常用的載體有水、脂肪醇等;活性劑的作用是抑制和泡沫,常用材料有蠟、脂肪酰胺、脂肪等。
有機硅消泡劑一般包括聚二甲基硅氧烷等。有機硅消泡劑溶解度較差,在常溫條件下具有快速消泡和良好的泡沫抑制的特性,但在高溫下會出現分層,緩慢的消泡速度和較差的泡沫抑制效果。
聚醚消泡劑包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。聚醚消泡劑具有抑制時間長、效果好、消泡速度快、熱穩定性好等特點。在一些食品加工工業會用到,例如果蔬飲料、豆制品、蔗糖等的生產過程。
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。混合物從外觀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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他曾是一個普通的車間工人,一個月薪幾百塊的工薪層,他用勤奮和智慧把他的“泡沫經濟”發展成了一項令人,目的事業。被委任編制 標準;自己的公司年納稅過百萬,曹治平用他的勤奮和聰慧
上個世紀40年代出生的曹治平是南京一個普通工人家庭的子女,高中畢業后進入南汽集團當上了一名車間工人。“我的任務是清理發動機表面留下的金屬細屑,”曹治平說,由于是高壓噴淋,會不可避免地產生大量泡沫。“難道就不能遏制泡沫的產生嗎?”自問號浮現在腦海的那一刻,他便與“泡沫”結下了不解之緣。
經過調查,他了解到市場上確實有“解藥”:消泡劑,只要把它加入到機油中,發動機就不會產生泡沫。“如果使用消泡劑,一臺機器成本將降低近2成,利潤將增加10%,這是一個很大的市場空間”。曹治平在心中算著這筆賬,敏銳的商業頭腦促使曹治平暗暗下定決心:攻破消泡劑技術!
從轟隆隆的機械車間到昏暗冷清的實驗室,從熟識的機械專業轉向開始化學調配,時年38歲的曹治平在五顏六色的瓶瓶罐罐中開始了“實驗室、工廠、夜校”三點一線的生活。
“人都說三十而立,但我是46歲才真正開始創業,壓力很大。”在吃“大鍋飯”的年代,辭掉“鐵飯碗”的工作,去做在別人看來“沒準”的事情,無疑是件重大的決定。但功夫不負有心人,1990年曹治平用 30多年的工作經驗、6年的理論鉆研和3年的實驗室生活終于培育出了“處女作”: 批能根據客戶的特點靈活調配效率 的消泡劑產品。
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