Warum Silikon-Entschäumer in der Betonindustrie verwenden?

Die rasante Entwicklung der Betonindustrie hat zu höheren Anforderungen an die in Beton eingesetzten Zusatzmittel geführt, insbesondere an die Leistungsfähigkeit von Betonverflüssigern. Polycarbonsäure-Hochleistungsverflüssiger stellt die neueste Generation von Betonverflüssigern dar. Seine hohe Verflüssigungswirkung, gute Dispergierbarkeit und Plastizität ermöglichen eine rasche Ausweitung des Anwendungsbereichs. Warum werden in der Betonindustrie Silikon-Entschäumer verwendet?

Due to the characteristics of the molecular structure of Polycarboxylic Acid water reducing agent, it introduces more air bubbles and uneven size when mixing concrete, which affects the quality of concrete, and it is necessary to add silicone defoamer to improve the foam control performance of concrete to meet the production demand. Silicone defoamer and polycarboxylic acid water-reducing agent compounding, its compatibility with water-reducing agent, and the water-reducing agent’s water reduction rate of impact is small. Defoamers (added to silicone oils and silicone resin) are widely used in many industrial processes, chemical processing, and food processing.

Die Anwendung von Silikon in der Betonindustrie lässt sich in den folgenden sechs Aspekten darlegen:

• Welche Arten von Entschäumern gibt es?
• Wie wählt man Entschäumer aus?
• Was sind die Eigenschaften von Silikon-Entschäumern?
• Wie wirkt Silikon-Antischaummittel?
• Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Verwendung von Silikon-Entschäumern zu beachten?
• Wie kann die Leistung von Silikon-Entschäumern optimiert werden?

1. Welche Arten von Schaumregulierungsmitteln gibt es?

Gängige Entschäumer lassen sich gemäß ihrer unterschiedlichen Komponenten in Silikone (Harze), Tenside, Alkane und Mineralöle einteilen.

(1) Silikon (Harz)

Silicone-based defoamers also called emulsion antifoam agents,  use silicone resin with emulsifier (surfactant) emulsification dispersed in aqueous systems.

XJY-6010/XJY-6011/XJY-6012 Methyl-MQ-Silikonharz ist ein festes Pulverharz. Dieses Harz kann gute Antischaum- und hydrophobe Eigenschaften bereitstellen sowie vorhandenen Schaum beseitigen.

(2) Tensid-Typ

Diese Art von Antischaummittel ist ein Emulgator. Es nutzt den Dispergiereffekt von Tensiden, um den schaumbildenden Stoff in einem stabilen emulgierten Zustand im Wasser dispergiert zu halten und so die Schaumbildung zu vermeiden.

(3) Kettenalkane

Kettenalkan-Antischaummittel ist ein Emulgator, der aus emulgiert-dispersiertem Kettenalkanwachs oder seinen Derivaten hergestellt wird. Seine Verwendung ähnelt der von emulgiertem Antischaummittel.

(4) Mineralöl

Mineralöl ist der Hauptbestandteil des Antischaummittels. Um die Wirkung zu verbessern, wird es manchmal zusammen mit Metallseife, Silikonöl, Siliciumdioxid und anderen Stoffen verwendet. Darüber hinaus können, um die Diffusion des Mineralöls an die Oberfläche der schäumenden Flüssigkeit zu erleichtern oder um die Metallseife und andere Stoffe gleichmäßig im Mineralöl zu dispergieren, verschiedene Tenside zugesetzt werden.

2. Wie wählt man Entschäumer aus?

Die Wahl des Entschäumers sollte den folgenden Punkten entsprechen:

(1) Unlöslich oder löslich in der schäumenden Flüssigkeit

Um den Schaum zu brechen, sollte das Antischaummittel auf der Blasenmembran konzentriert und fokussiert sein. Im Falle eines Schaumbrechers sollte es momentan konzentriert und fokussiert sein, und im Falle einer Schaumunterdrückung sollte es häufig in diesem Zustand gehalten werden. Daher ist das Antischaummittel in der schäumenden Flüssigkeit übersättigt, nur unlöslich oder schwerlöslich ist, um leicht einen übersättigten Zustand zu erreichen. Unlöslich oder schwerlöslich zu sein, erleichtert das Anreichern an der Grenzfläche Gas-Flüssigkeit und die Konzentration in der Blasenmembran, um bereits bei niedrigerer Konzentration wirken zu können. Für Antischaummittel in wässrigen Systemen müssen die Moleküle des Wirkstoffs stark hydrophob und schwach hydrophil sein, mit einem HLB-Wert im Bereich von 1,5-3 für die beste Wirkung.

(2) Oberflächenspannung niedriger als die der schäumenden Flüssigkeit

Nur wenn die intermolekularen Kräfte im Entschäumer gering sind und dessen sehr geringe Oberflächenspannung niedriger als die der schäumenden Flüssigkeit ist, können die Entschäumerpartikel in die Blasenmembran eindringen und sich ausdehnen. Es ist bemerkenswert, dass die Oberflächenspannung der schäumenden Lösung nicht die Oberflächenspannung der Gesamtlösung, sondern die der schäumenden Lösung selbst ist.

(3) Eine gewisse Affinität zur Schaumlösung

Da der Entschäumungsprozess tatsächlich ein Wettbewerb zwischen der Schaumkollapsrate und der Schaumbildungsrate ist, muss der Entschäumer sich schnell in der schäumenden Lösung dispergieren können, um rasch in einem breiteren Bereich der schäumenden Lösung wirken zu können. Damit sich der Entschäumer schneller ausbreitet, muss der Wirkstoff des Entschäumers eine gewisse Affinität zur schäumenden Flüssigkeit aufweisen. Sind Antischaummittel-Wirkstoff und schäumende Flüssigkeit zu verträglich, löst sich der Wirkstoff; sind sie zu fremd, ist die Dispergierung schwierig. Nur bei geeigneter Affinität ist die Wirksamkeit gut.

(4) Keine chemische Reaktion mit der schäumenden Flüssigkeit

Einerseits kann der Entschäumer seine Wirkung verlieren, andererseits können schädliche Substanzen entstehen, die das Wachstum von Mikroorganismen beeinträchtigen.

3. Was sind die Eigenschaften von Silikonentschäumern?

Ausgerichtet auf die Schaumcharakteristik des Zementmörtelmischprozesses kann Silikon-Entschäumer das Problem unzureichender Festigkeit von Beton aufgrund eines hohen Luftgehalts effektiv lösen. Er weist eine starke schaumbrechende Wirkung auf bereits gebildete Blasen auf, um so die Betonbauteile dichter und heller zu machen. Das betreffende Silikon-Entschäumermittel wird nicht nur umfassend für die Entschäumung von Mörtel und Beton eingesetzt, sondern ist auch für die Entschäumung in Beschichtungen, Farbstoffen, Tinten und anderen Materialien geeignet.

(1) Gute Dispergierung und schnelle Entschäumung im Zementmörtelsystem

(2) Geringe Dosierung und hohe Effizienz.

(3) Erhöhung der Festigkeit und Helligkeit von Betonbauteilen

(4) Dieses Produkt ist ungiftig, geruchlos und förderlich für die Produktionssicherheit.

4. Was ist das Funktionsprinzip von Silikonentschäumern?

(1) Lokale Verringerung der Oberflächenspannung des Schaums führt zum Platzen

Der Ursprung dieses Mechanismus besteht darin, hochwertigen Alkohol oder Pflanzenöl auf den Schaum zu streuen, wodurch sich die Oberflächenspannung an dieser Stelle beim Auflösen in der Schaumflüssigkeit deutlich verringert. Da diese Substanzen allgemein schwer wasserlöslich sind, bleibt die niedrige Oberflächenspannung auf die Kontrolle des Schaums beschränkt, während die Oberflächenspannung in der Umgebung des Schaums nahezu unverändert bleibt. Der Teil mit verringerter Oberflächenspannung wird stark gezogen und in alle Richtungen gedehnt und reißt schließlich.

(2) Zerstörung der Membranelastizität führt zum Blasenplatzen

Dem Schaumsystem zugesetzte Entschäumungsmittel diffundieren zur Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche, sodass das oberflächenaktive Mittel, das für die Schaumstabilisierung verantwortlich ist, seine Fähigkeit zur Rückgewinnung der Membranelastizität verliert.

(3) Förderung des Flüssigkeitsfilmabflusses

Entschäumungsmittel fördern die Entwässerung des Flüssigkeitsfilms, was zum Platzen der Blasen führt. Die Entwässerungsrate des Schaums kann die Stabilität des Schaums widerspiegeln; das Hinzufügen eines Materials zur Beschleunigung der Schaumentwässerung kann ebenfalls entschäumend wirken.

(4) Zugabe hydrophober Feststoffpartikel kann zum Blasenplatzen führen

Hydrophobe Feststoffpartikel auf der Oberfläche der Blasen ziehen das hydrophobe Ende des oberflächenaktiven Mittels an, wodurch die hydrophoben Partikel hydrophil werden und in die wässrige Phase übergehen, was eine entschäumende Wirkung hat.

(5) Solubilisierende schaumverhindernde Tenside können zum Blasenplatzen führen

Einige niedermolekulare Substanzen, die sich gut mit der Lösung vermischen lassen, können das oberflächenaktive Mittel solubilisieren und dessen effektive Konzentration verringern. Dieser Effekt von niedermolekularen Substanzen wie Octanol, Ethanol, Propanol und anderen Alkoholen kann nicht nur die Konzentration des oberflächenaktiven Mittels in der Oberflächenschicht reduzieren, sondern auch in die Adsorptionsschicht des oberflächenaktiven Mittels eindringen, wodurch die Dichte der Moleküle des oberflächenaktiven Mittels verringert und somit die Stabilität der Blasen geschwächt wird.

(6) Elektrolytische Auflösung der Tensid-Doppelschicht

Für Schaum, der durch die Wechselwirkung der Doppelschicht des oberflächenaktiven Mittels stabilisiert wird, können gewöhnliche Elektrolyte die Doppelschicht des oberflächenaktiven Mittels auflösen und so eine entschäumende Wirkung erzielen.

5. Was ist bei der Verwendung von Silikonentschäumern zu beachten?

Die Festigkeit von Beton wird hauptsächlich durch den Luftgehalt des Betons nach Zugabe von Entschäumern und luftporenbildenden Mitteln beeinflusst.

Mit steigender Dosierung des Entschäumers nimmt der Luftgehalt und die Wasserverringerungsrate des Betons ab, in schweren Fällen kann es zu Wasseraustritt und Absetzen kommen, was die Verwendung des Betons erleichtert; daher gibt es einen optimalen Dosierungsbereich für Entschäumer.

Wir sollten bei der Verwendung drei Punkte beachten:

(1) Der Einsatz von Entschäumern bei der Herstellung von Beton mit Polycarboxylat-Fließmitteln verringert den Luftgehalt des Polycarboxylat-Fließmittels, der Betonbrei wird zähflüssiger. Es wird empfohlen, nach Zugabe des Entschäumers ein luftporenbildendes Mittel beizumischen, um ungleichmäßige große Blasen im Polycarboxylat zu beseitigen und gleichmäßige kleine Blasen einzuführen, was die Verarbeitbarkeit des Betons erhöht.

(2) Entschäumer weisen eine starke Dispersion mit Wasser und Zusatzmitteln auf und neigen bei längerer Standzeit zur Sedimentation. Es wird empfohlen, während dieser Zeit kontinuierlich zu rühren.

(3) Die Leistung des Entschäumers kann durch Alkalien beeinträchtigt werden; daher sollte die Anwendung bei einem pH-Wert über 10 vermieden werden.

6. Wie kann Silikon- Entschäumer besser wirken? 

Die meisten in Zementmörtel verwendeten Entschäumer sind silikonbasierte Verbindungen. Silikon-Antischaummittel hat einen breiteren Anwendungsbereich und bessere Wirkung, wodurch überschüssiger unerwünschter Schaum im Beton beseitigt und das Erscheinungsbild des Betons verbessert wird. Gleichzeitig verbessert es die Porenstruktur und Dichtheit des Betons durch die Reduzierung des Luftgehalts von Polycarboxylat-Fließmitteln. Wie können Sie die Wettbewerbsfähigkeit Ihrer Produkte verbessern?

XJY Silikone ist einer der führenden Silikon MQ-Harz und VMQ-Silikon Hersteller in China, mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in Forschung, Entwicklung und Herstellung in der Silikonindustrie sowie mehr als 15 Patenten und technischer Unterstützung. Unser Silikon-Rohstoffprodukte können die Bedürfnisse der Entschäumer-Bereich und unterstützen die Bereitstellung diversifizierter maßgeschneiderter Lösungen.