有機(jī)硅消泡劑消泡機(jī)理的研究概述

一般而言，純水和純表面活性劑不起泡，這是因?yàn)樗鼈兊谋砻婧蛢?nèi)部是均勻的，很難形成彈性薄膜，即使形成亦不穩(wěn)定，會(huì)瞬間消失。但在溶液中有表面活性劑的存在，氣泡形成后，由于分子間力的作用，其分子中的親水基和疏水基被氣泡壁吸附，形成規(guī)則排列，其親水基朝向水相，疏水基朝向氣泡內(nèi)，從而在氣泡界面上形成彈性膜，其穩(wěn)定性很強(qiáng)，常態(tài)下不易破裂。泡沫的穩(wěn)定性與表面粘性和彈性、電斥性、表面膜的移動(dòng)、溫度、蒸發(fā)等因素有關(guān)。再者，氣泡與液體的表面張力反變相關(guān)，其張力愈小，則愈易起泡。在生活和生產(chǎn)中，有時(shí)泡沫的出現(xiàn)，給人們帶來(lái)諸多不便，故必須消泡。

凡能破壞泡沫穩(wěn)定性的因素，均可用于消泡。消泡涵蓋 “抑泡”和“破泡”兩重因素。有機(jī)硅消泡劑即賦此功能，它能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力，防止形成泡沫，或使原有泡沫減少，通常具有選擇性作用。一般物理消泡法難于瞬間消泡，而化學(xué)和界面消泡，則十分快捷、便當(dāng)、高效。

概而言之，消泡劑是指具有化學(xué)和界面化學(xué)消泡作用的藥劑。作為消泡劑，有低碳醇、礦物油、有機(jī)極性化合物及硅樹(shù)脂等。其形態(tài)有 油型、溶液型、乳液型、泡沫型。作為消泡劑均具消泡力強(qiáng)、化性穩(wěn)定、生理惰性、耐熱、耐氧、抗蝕、溶氣、透氣、易擴(kuò)散、易滲透、難溶于消泡體系且無(wú)理化影響、消泡劑用量少、高效等特點(diǎn)。消泡劑品種繁多，用途廣泛。

消泡劑“抑泡”、“破泡”過(guò)程是：
1.當(dāng)體系加入消泡劑后，其分子雜亂無(wú)章地廣布于液體表面，抑制形成彈性膜，即終止泡沫的產(chǎn)生。當(dāng)體系大量產(chǎn)生泡沫后，加入消泡劑，其分子立即散布于泡沫表面，快速鋪展，形成很薄的雙膜層，進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透，層狀入侵，從而取代原泡膜薄壁。由于其表面張力低，便流向產(chǎn)生泡沫的高表面張力的液體，這樣低表面張力的消泡劑分子在氣液界面間不斷擴(kuò)散、滲透，使其膜壁迅速變薄，泡沫同時(shí)又受到周?chē)砻鎻埩Υ蟮哪訌?qiáng)力牽引，這樣，致使泡沫周?chē)鷳?yīng)力失衡，從而導(dǎo)致其“破泡”。不溶于體系的消泡劑分子，再重 新進(jìn)入另一個(gè)泡沫膜的表面，如此重復(fù)，所有泡沫，全部覆滅。

 
2.有機(jī)硅消泡劑的特性和用途：
有機(jī)硅消泡劑系由硅脂、乳化劑、防水劑、稠化劑等配以適量水經(jīng)機(jī)械乳化而成。其特點(diǎn)是表面張力小，表面活性高，消泡力強(qiáng)，用量少，成本低。它與水及多數(shù)有機(jī)物不相混溶，對(duì)大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡。它具有較好的熱穩(wěn)定性，可在－5℃～－150℃寬廣的溫度范圍內(nèi)使用；其化學(xué)穩(wěn)定性較好，難與其他物質(zhì)反應(yīng)，只要配置適當(dāng)，可在酸、堿、鹽溶液中使用，無(wú)損產(chǎn)品質(zhì)量；它還具有生理惰性，通常用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。它對(duì)所有氣泡體系兼具有抑泡、破泡功能，隸屬?gòu)V譜型消泡劑范疇。它被廣泛用 于洗滌劑、造紙、紙漿、制糖、電鍍、化肥、助劑、廢水處理等生產(chǎn)過(guò)程中的消泡。

在石油工業(yè)中，它被大量用于天然氣的脫硫，加速油氣分離；它還被用于乙二醇的干燥、芳香烴的萃取、瀝青的加工、潤(rùn)滑油的脫蠟等裝置中控制或抑制氣泡。在紡織工業(yè)中，它用于染色、精練、上漿等過(guò)程中的消泡；在化學(xué)工業(yè)中它被用于合 成樹(shù)脂、膠乳、涂料、油墨等過(guò)程中的消泡；在食品工業(yè)中它被用于各種濃縮、發(fā)酵、蒸餾過(guò)程的消泡?？蓪⒐柚吭阱伇谏?、出口處或涂在金屬網(wǎng)上，進(jìn)行消泡。將硅脂配成溶液，可用于油相系統(tǒng)消泡。將硅脂加低粘度硅油配成水乳液，可用于多種水相系統(tǒng)消泡。在醫(yī)學(xué)上，通常用于患者術(shù)前、光和胃鏡檢查前清除臟器或胃 內(nèi)器官的脹氣。

微乳液聚合微乳液是相對(duì)于普通乳液而言的,是一種外觀 透明或半透明、熱力學(xué)穩(wěn)定的膠體分散體系.聚合物微乳液的乳膠粒粒徑小于100nm,且表面張力非常低,因此其具有滲透性、潤(rùn)濕性和流平性好,聚合物乳液所形成的涂膜具有極好的透明性等優(yōu)點(diǎn).柯昌美[20]等人以丙烯酸酯單體為原料,采用半連續(xù)微乳液聚合的方法制備了固含量高、乳化劑用量低的微乳液.該微乳液較普通乳液具有粒徑小且分布均勻、成膜透明光潔和存貯穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn).用該乳液作為涂料印花粘合劑制備的印花樣品的手感柔 軟,得色量高,干磨擦牢度能達(dá)到4~5級(jí),濕磨擦牢度達(dá)到4級(jí)。

3.展望涂料印花因其工藝簡(jiǎn)單、成本低、節(jié)能、污染小 及適用性強(qiáng)而具有廣闊的發(fā)展前景.近年來(lái)其發(fā)展迅速,已在涂料印花紡織品中占居主導(dǎo)地位.涂料印花粘合劑是影響涂料印花產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素,當(dāng)前通過(guò)借助多學(xué)科的新知識(shí)、新技術(shù)的交叉應(yīng)用,合成涂料印花粘合劑的新材料、新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn),相信隨著研發(fā)工作的進(jìn)一步深入,在不久的將來(lái),將會(huì)涌現(xiàn)更多環(huán)保節(jié)能、高品質(zhì)的產(chǎn)品。

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