您好 !欢迎光临中颜网

消泡剂的介绍(三)

来源:中颜网    日期: 2020-12-04 09:13:52    浏览次数:705

存在问题及发展趋势

存在问题

我国在上个世纪七十年代以后,开始从事于聚醚改性硅油的开发和应用,克难攻坚,但消泡剂产业起步较晚,国产消泡剂的更新换代还是不能跟上工业发展的步伐。国内对于-Si-C-型聚醚改性硅烷的供应主要是依靠进口这一渠道,因为相比于国外的 Si-C 型聚醚改性硅油的研究,我国对其进行的研究则要匮乏很多,基本上没有新的产品和新的工艺出现,一方面是因为,能够生产特种聚醚和特种含氢硅油的厂家较少,产品原料的选择有限;另一方面是因为,采用聚醚改性硅油工艺合成还是沿用传统的合成工艺,因此产品的转化率较低,产物中交联产物较多,产品质量较差,其经济效益难有保障。 
按照原有的合成工艺制备聚醚改性硅油,加成反应中催化剂氯铂酸成本会很高,反应条件很苛刻。若反应中催化剂用量少,反应中副反应很难控制,产物外观颜色会加深且需要延长反应时间;反应中的溶剂(甲苯与异丙醇)对环境及人体危害性较大,若溶剂残留同时会使产物的表面张力升高,此外,为了去除反应剩余的溶剂还需要额外的处理过程,设备复杂。 
市场上有琳琅满目的消泡剂品种,大多消泡剂消泡效果尚可,抑泡作用不强,使顾客花费了金钱,却达不到想要的消泡效果,以致于令人不敢放心地使用或干脆放弃消泡剂的使用。平时掺入混凝土中的许多外加剂都有一定的引气作用,引入的气泡对混凝土的强度产生一定的副作用,好的消泡剂掺入混凝土中抑制或消除混凝土中过多或有害气泡,可提高混凝土密实度,从而提高混凝土强度,因此研制出性能优良的消泡剂无疑十分重要与迫切。 

发展趋势

聚醚改性硅油(PESO)是生产以及应用最多的一类硅油,其通过线型的二甲基硅油主链或者侧
PESO消泡剂分子结构PESO消泡剂分子结构
链与聚醚链相连接聚合而成,是市场生产和应用最广泛的改性硅油。这种硅油的分子结构中聚醚链段中的氧原子,与水作用可以形成氢键,从而可溶解在水溶液中;聚硅氧烷链段既不亲水又不亲油,其主链上的烃基也不亲水。因此,聚醚链段和聚硅氧烷链段通过硅氢加成反应生成化学键连接在一起,形成一种性能独特的非离子表面活性剂。由于聚醚种类繁多,在加成反应时引入方式变化,就会生成一系列不同的聚醚改性硅油,性能与功能各异,可以满足多元化市场的需求。
PESO消泡剂结合了聚醚的水溶性和有机硅低表面张力特点。它具有聚醚链段中亲水性基团EO,疏水性基团 PO,适当调节两者比例,就会有很强的低表面张力,形成很强的消泡能力。
随着PESO消泡剂研制工作持续进行,涌现出许多新的活性消泡组分,使得对复配消泡剂的反应机理及各组分的协同效应研究更加深入。因此成分单一、经济效益差的消泡剂将逐渐被多功能、高效率的复配型消泡剂所取代,这将会是消泡剂市场的未来趋势。
在原有PESO基础上引入新的基团,如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖类)及C6H5COC6H5(二苯甲酮)和-COOH(羧基),可赋予PESO更多反应性和多功能性。随着世界范围内清洁生产的呼声越来越高,开发高效、绿色、多功能表面活性剂新品种成为PESO消泡剂发展的主导方向。

使用注意事项


选择考虑因素

理想的消泡剂其物化性能必须满足使用体系的要求。一般地说,选择消泡剂时必须考虑下列要求 :
(1)消泡能力强,使用极少量时就能有效消除泡沫;
(2) 具有比被消泡体系更低的表面张力;
(3) 消泡剂加入以后不影响被消泡体系的基本性能;
(4)不溶于被消泡体系,也不易被体系中的表面活性剂所增溶;
(5)表面张力平衡性要好;
(6)不与被消泡介质反应,也不会被其分解降解,具有良好的化学稳定性;
(7)具有良好的扩散性和渗透性,在泡沫介质中具有正的扩散系数,在泡沫表面有很快的铺展能力;
(8)耐热性能好,在高温时不会失去效力;
(9)具有良好的气体溶解性和透过性;
(10)在被消泡体系中具有高的生理活性和安全性,消泡剂本身为无毒性或低毒性物质;
(11)具有低的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和总需氧量(TOD);
(12) 具有良好的贮存稳定性;
(13) 具有长时间的消泡效应,有的消泡剂能迅速消泡,但时间一长即失效;
(14) 成本低;
(15)不增加表面活性剂水溶液的表面黏度。
消泡剂很难同时达到上述要求,只能在主要性能上满足被消泡体系的要求。每一种消泡剂,只能对某一体系或数种体系有效,同一种泡沫体系也可选用多种不同的消泡剂,正因为如此,使用者应进行试验,选用最有效最经济的消泡剂。

浑浊问题

消泡剂的主要成分一般为疏水颗粒、硅油和乳化剂,疏水颗粒吸附硅油,使有机硅在尽量少的情况下达到最大的效果。硅油作为主要的消泡介质,表面张力很小,既不亲油也不亲水,在体系中悬浮,消泡剂存在于泡沫壁中间时,排开油水相产生消泡效果,同时硅油有少量消耗,当疏水颗粒外的硅油完全被消耗时,造成泡沫体系浑浊。因此消泡剂选用的疏水颗粒、硅油、乳化剂用量和成色不同,造成了消泡剂性能千差万别。当消泡剂的消泡效果好、抑泡时间长时,体系中一般不会出现浑浊现象。 

漂油问题

由于消泡剂不是溶解在体系中,而是分散在体系中,所以消泡剂在体系中的分散均匀度就显得至关重要。当消泡剂均匀分散在体系中时,对体系的透明度影响小,团聚成较大颗粒的时间比较长,能在体系中保持相当长的时间;当消泡剂在体系中没有分散均匀,而是以很多小颗粒团聚在一起时,一方面会影响体系的透明度,另一方面会使消泡剂团聚成大颗粒的时间变短,这就导致消泡剂加到体系后出现浑浊,隔天漂油。为了避免漂油可采取的方法有:将消泡剂的添加顺序往前移;在加到体系之前先进行稀释,稀释剂可以是水或是体系中的表面活性剂。

抑泡时间问题

消泡剂中硅油的性质决定了消泡剂的抑泡时间,硅油含量决定了消泡剂在使用中的消耗周期,硅油加入量过少会使消泡剂的消泡性能达不到要求值,加入量过多会影响消泡剂的性能,同时会降低消泡剂的消泡性;消泡剂粒径大小决定了消泡剂的耐过滤性,粒径太大可能导致消泡剂易被过滤,产生漂油,对抑泡产生影响;搅拌时间也是消泡剂抑泡能力的重要指标,搅拌不充分可能会产生浑浊、漂油、消泡能力减弱、抑泡时间变短。

失效问题

酸碱稳定性。硅油能破坏液体表面张力,起到消除泡沫的效果,如果消泡剂耐酸碱性差会导致硅油分解,从而导致消泡能力降低,甚至失效,在体系中加入硅酸盐一般会抑制其分解;消泡剂溶解性。某些化学成分使硅油溶解到体系中,这样消泡剂不再有消泡作用,而是作为表面活性剂存在于体系中,体系泡沫比没加消泡剂时更高。


免责声明:本文来自百度资讯,不代表中颜网的观点和立场。


我的移动端