دفع کننده های سیلیکونی محصولات بسیار مؤثر و استفاده گسترده ای در زمینه های مختلف صنعتی هستند. ترکیب شیمیایی منحصر به فرد آنها به آنها خاصیت عالی و ضد انعطاف پذیری می دهد. در زیر به تفصیل مؤلفه های اصلی دفع کننده های سیلیکون و مکانیسم عمل آنها را تجزیه و تحلیل خواهد کرد.
یک ترکیبات اصلی Defoamer سیلیکون
1. روغن سیلیکون (پلی سیلوکسان)
روغن سیلیکون ماده اصلی فعال دفع کننده های سیلیکون است که معمولاً 5 ٪ {1}}} ٪ از فرمول را تشکیل می دهد. عمدتا شامل:
روغن سیلیکون دی متیل (پلی دی متیلسیلوکسان ، pdms): وزن مولکولی بین 1000-100000 ، دامنه ویسکوزیته گسترده ({1}} cst)
روغن سیلیکون اصلاح شده: مانند روغن سیلیکون هیدروکسی ، روغن سیلیکون آمینه ، روغن سیلیکون اصلاح شده پلی اتر و غیره ، برای بهبود سازگاری با سیستم های خاص استفاده می شود
مولکول های روغن سیلیکون دارای یک زنجیره اصلی زنجیره ای منحصر به فرد و زنجیره جانبی هستند و تنش سطح کم (حدود 21mn\/m ، بسیار پایین تر از 72mn\/m از آب) و قطبیت کم را تشکیل می دهند ، که این اساس توانایی defoaming آن است.
2 ذرات آبگریز
با توجه به حدود 5 ٪ {1}}} ٪ از فرمول ، انواع اصلی شامل موارد زیر است:
دی اکسید سیلیکون (سیلیس فوم): اندازه ذرات 10-30 nm ، سطح سطح خاص 150-300 m²\/g
کربنات کلسیم آبگریز
پودر پلی تترافلورو اتیلن (PTFE)
صابون های فلزی (مانند استارات آلومینیوم ، استاررات کلسیم)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 درجه
3. امولسیفایر\/پراکندگی
حسابداری حدود 3 ٪ {1}}} ٪ از فرمول ، که برای تثبیت دفع کننده های امولسیون استفاده می شود:
سورفاکتانتهای غیر یونی: سری دهانه\/بین ، اترهای پلی اکسی اتیلن
سورفاکتانتهای آنیونی: سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS)
سورفاکتانت های سیلیکون ویژه: مانند سیلیکون اصلاح شده پلی اتر
4. حامل متوسط
حدود 50 ٪ {1}}} ٪ از فرمول را تشکیل می دهد:
آب (نوع امولسیون)
روغن معدنی ، روغن سفید (نوع روغنی)
الکل (مانند پروپیلن گلیکول)
استر (مانند ایزوپروپیل پالمیتات)
دو مواد تشکیل دهنده کمکی
ضخیم کننده (0. 1 ٪ -2 ٪): کربوکسی متیل سلولز (CMC) ، اسید پلی آکریلیک
نگهدارنده (0. 05 ٪ -0 3 ٪): ایزوتیازولینون ، بنزوات سدیم
تنظیم کننده pH: اسید سیتریک ، تری اتانول آمین
هم افزایی: الکل چرب بالاتر (مانند اکتانول) ، پلی اتر
سه توضیح دقیق مکانیسم عمل
1. نظریه سه مرحله ای از فرآیند defoaming
فاز 1: شناخت و رویکرد فوم
تنش سطح پایین روغن سیلیکون آن را قادر می سازد تا به طور خودجوش بر روی سطح فیلم مایع فوم پخش شود
ذرات آبگریز از طریق گرانش یا حرکت براون به رابط حباب نزدیک می شوند
فاز 2: نفوذ فیلم مایع
مجتمع ذرات روغن سیلیکونی یک ساختار "پل" را روی فیلم مایع تشکیل می دهد
با توجه به اثر Marangoni ، شیب تنش سطح باعث جریان مایع محلی می شود
ذرات اثر "عدم تقارن زاویه تماس" را تولید می کنند و تعادل مکانیکی فیلم مایع را از بین می برند
فاز 3: پارگی کف
ایجاد نقاط ضعف محلی (میکروپورها<100nm)
گاز در حباب به سرعت از طریق مرز فلات پخش می شود
سرانجام منجر به ادغام یا پارگی حباب شد
2. مکانیسم مولکولی سرکوب کف
جذب رقابتی سطح: مولکول های روغن سیلیکون ترجیحاً رابط گاز مایع را اشغال می کنند و مانع از چیدمان مولکول های عامل کف می شوند
کاهش کشش سطح: فیلم روغن سیلیکون مدول الاستیک گیبس را کاهش می دهد (می توان به آن کاهش یافت<1mN/m)
سرکوب اثر Marangoni: توانایی "خود درمانی" ناشی از شیب تنش سطح را از بین می برد
چهار انواع فرمول خاص
نوع خودپسندانه کننده: حاوی روغن سیلیکون اصلاح شده پلی اتر (مانند PEO) است که می تواند به طور خودجوش در آب پراکنده شود
نوع پودر: روغن سیلیکون جاذب روی حامل های متخلخل (مانند Sio₂ ، بارگذاری روغن می تواند به 80 ٪ برسد)
درجه غذا: از روغن سیلیکون درجه USP (ویسکوزیته 100-1000 CST) و GRAS دارای مجوز
نوع دمای بالا: از روغن سیلیکون فنیل (مقاومت دما> 300 درجه) و پرکننده های ویژه استفاده می کند
پنج عوامل مؤثر بر عملکرد
ویسکوزیته روغن سیلیکون: ویسکوزیته متوسط (1000-10000 CST) معمولاً بهترین است
اندازه ذرات: بهترین 1\/10-1\/5 ضخامت فیلم فوم (معمولاً 0. 1-10 μm)
مقدار HLB: مطابق با سیستم های مختلف تنظیم کنید (فاز آب معمولاً به HLB 4-7 نیاز دارد)
پتانسیل زتا: نوع امولسیون باید پایداری> 30 میلی ولت را حفظ کند
Defoamers های سیلیکونی مدرن می توانند به سرعت سریع دست یابند (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 ساعت) در سطح افزودن سطح PPM با کنترل دقیق این پارامترها.
