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    2. 有關助劑 | 消泡劑的作用原理分析
      來源:創+引高分子學習研究 作者:強力化工 發布時間:2023-05-08 11:03 閱讀次數:1771

      消泡劑,又稱為抗泡劑,在工業生產的過程中會產生許多有害泡沫,需要添加消泡劑。廣泛應用于清除膠乳、紡織上漿、食品發酵、生物醫藥、涂料、石油化工、造紙、工業清洗等行業生產過程中產生的有害泡沫。那么對于消泡劑的消泡原理又是什么呢?

      1、涂料中氣泡的產生及穩泡原理:

         在涂料的生產過程中,會卷入空氣而形成氣泡,涂料當中的某些原材料例如:表面活性劑、分散劑等會使氣泡穩定。
         在涂料的施工過程中也會產生氣泡,這主要取決于涂料的施工方式。例如:幕涂可以連續在涂料中卷入空氣,無氣噴涂也很容易卷入空氣,在相對較低的濕度條件下或在高溫條件下進行噴涂施工很容易產生氣泡。
      穩泡原理:
      馬蘭格尼效應(表面活性劑導致的液體回流現象,抵消重力作用)

      靜電效應: 表面活性劑的靜電排斥作用使氣泡的液體層膜增厚,從而穩定氣泡。

      2、消泡劑的作用原理
      消泡劑是在泡沫薄層形成階段或之后起作用:
      分散均勻的消泡劑滲透進入泡沫彈性膜并且在膜中分布,并通過表面張力的降低導致薄層破裂。
         分散均勻的消泡劑滲透進入泡沫薄層并且形成單分子膜,使其附著力降低,易于薄層破裂。
         含疏水粒子的消泡劑有第三個機制。這些疏水粒子到達薄層的表面,而且在薄層的頂端吸附表面活性劑。薄層由于表面活性劑的缺失而破裂。

      3、消泡劑的選擇及評估方法:
      消泡劑必須能夠在泡沫表面迅速鋪展而且能夠快速滲透,使泡沫迅速破裂。消泡劑目前常用的種類有有機硅類和聚丙烯酸酯類。
      有機硅類消泡劑通常是聚硅氧烷類型的。例如:含有丙烯酸酯官能團的聚二甲基硅氧烷及聚醚改性的聚二甲基硅氧烷等。有機硅類具有耐高溫、耐低溫、物理性能穩定、化學惰性、很低的表面張力,是常用的消泡劑。
      聚丙烯酸之類消泡劑是通過改變聚合物的極性及分子量導致有選擇性的不相容而消泡,使用這類消泡劑需評估對光澤的影響。

      未來選擇合適的消泡劑,必須考慮到體系中泡沫產生的過程、體系的兼容性及濃度、溫度及粘度等。上述每個因素都會對消泡劑的選擇有直接的影響。


      評價泡沫控制劑主要考慮一下幾個方面:鋪展速率;與體系的相容性;消泡的穩定性以及性價比。但是往往在一個配方中上述因素是互相矛盾的,例如,與體系相容性最好的消泡劑其消泡的穩定性往往是最差的;兼容性最差的,往往其鋪展速率是最快。
      由于涂料原材料和施工方法的多樣性,消泡劑需要根據實際的情況進行評估。
      1、按一定比例將需比較的消泡劑加入到清漆中,放入于玻璃瓶中,在震蕩儀中震動5分鐘,同時拿出觀察,根據泡沫的多少初步確定消泡劑的消泡能力; 放置10分鐘/30分鐘后,再次觀察泡沫的高度,比較消泡速度;
      2、用刮板細度計刮涂漆液來確定消泡劑與體系的相容性(有無縮孔);
      3、體系泡沫消除后,觀察體系的清澈度,有無混濁、分層、浮油等現象;
      4、貯存穩定性:放置半月后,重復1、2、3步實驗,并確定消泡劑的長效性

      5、確定添加量。



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