Почему предпочтение отдают силиконовым пеногасителям?

В повседневной жизни и промышленных процессах каждый рано или поздно сталкивается с проблемой пенообразования. В этот момент особенно важно выбрать подходящий пеногаситель. Противопенный агент в основном используется для удаления пузырьков воздуха на поверхности жидкости; во многих промышленных процессах и требовательных применениях (даже в пищевой промышленности) противопенный агент широко используется в различных водных системах для повышения производительности. Так почему же предпочтение отдается силиконовым пеногасителям?

Силиконовый пеногаситель является одним из наиболее часто используемых пеногасителей, и его основным компонентом является метилсиликоновое масло или полисилоксан. Они способны диспергировать пузырьки воздуха в жидкостях и эффективно контролировать пену. Силиконовые пеногасители обладают отличной пеногасящей способностью и стабильностью и подходят для многих промышленных областей (например, для смазочно-охлаждающих жидкостей).

Силиконовые пеногасители могут быстро диффундировать на поверхность жидкости и взаимодействовать с пузырьками, разрушая структуру пены для достижения быстрого пеногасящего эффекта; силиконовый пеногаситель сохраняет хорошую пеногасящую способность при высоких или низких температурах и обладает хорошей температурной стабильностью; силиконовый пеногаситель обладает хорошей устойчивостью к кислотам, щелочам, солям и другим химическим веществам и не легко разлагается или теряет активность; в целом силиконовый пеногаситель не оказывает明显ного токсического воздействия на организм человека и окружающую среду.

Здесь’немного информации об этом:

• Почему возникает пена?
• Что такое силиконовый пеногаситель?
• Какие бывают типы силиконовых пеногасителей?
• Каковы особенности силиконового пеногасителя?
• Зачем использовать силиконовый пеногаситель?
• Каков силиконовый пеногаситель по сравнению с неорганическим силиконовым пеногасителем?
• Как применять силиконовый пеногаситель?
• Как сделать силиконовый пеногаситель лучше?

1. Почему возникает пена?

Когда мы находимся в процессе производства, перемешивание жидкости или газа, попадающих в смесь, приводит к тому, что площадь поверхности жидкости внутри создает множество пузырьков. Некоторые пузырьки легко рассеиваются, а другие очень коварны: они не только не рассеиваются, но и все больше скапливаются, образуя пену. Существует среда, вызывающая пенообразование, такая как поверхностно-активные вещества.

2. Что такое силиконовый пеногаситель?

Принцип действия пеногасителя в основном заключается в растворении поверхностного натяжения для снижения поверхностного натяжения капель, что уменьшает поверхностную энергию капель в жидкости и приводит к разрыву пузырьков. Он в основном используется для устранения пены, вызванной высоким поверхностным натяжением жидкости, суспензии, эмульсии, разделения масла и воды и других процессов пенообразования, а также для устранения пены в системах покрытий, чернил и красок.

Пеногасители — это пеногасители, полученные из кремнийорганических соединений, которые в основном используются для контроля и устранения пенообразования в полимерных растворах, эмульсиях или суспензиях. Силиконовые пеногасители могут использоваться в большинстве отраслей промышленности, особенно в химической и промышленной сферах, таких как текстильная печать и окрашивание, краски и покрытия, а также резиновые шины. Они обладают сильной пеногасящей способностью для большинства органических соединений и не вымываются легко.

XJY-8205 Метилсиликоновая MQ смола, твердый порошкообразный полимер с отличной переносимостью и водостойкостью, а также долговременной формуемостью, может использоваться для приготовления силиконовых пеногасителей, устойчивых к высоким температурам и сильным щелочам. Добавление высоковязкого гидроксильного силиконового масла и силиконовой MQ смолы для синтеза сетчатого полимера с высокой степенью разветвления, что повышает устойчивость пеногасителя к высоким температурам и сильным щелочам.

3. Какие бывают типы силиконовых пеногасителей?

Silicone Пеногасители можно разделить на пять категорий по их форме продукта: масляный тип, растворный тип, эмульсионный тип, твердый тип и полиэфирный модифицированный, среди которых эмульсионный пеногаситель является наиболее широко используемым и имеет наибольшую дозировку.

(1) Маслянистый силиконовый пеногаситель

Этот вид пеногасителя, основным компонентом которого является силиконовое масло, обладает хорошими пеногасящими и пеноподавляющими свойствами. Силиконовое масло нерастворимо в воде, а также нерастворимо в животных и растительных маслах и высококипящих минеральных маслах, поэтому оно оказывает хороший пеногасящий эффект для большинства вспенивающих сред.

XJY-702 Метилгидросилоксан/диметилсилоксановый сополимер нетоксичен и не имеет запаха, обладает активными группами и под действием катализаторов может реагировать с двойными связями, гидроксильными и другими группами, и является основным сырьем для выравнивателей, пеногасителей, водорастворимых силиконовых масел и других продуктов.

(2) Силиконовый дефоамер типа раствора

Кремнийорганический пеногаситель растворного типа растворяется в органических растворителях, изготовленных из силиконового масла, обладает высокой эффективностью пеногашения и длительным временем подавления пены. Пеногаситель растворного типа силиконовых подходит для случаев, требующих быстрого пеногашения, и где требования к растворителю невысоки.

XJY-6010/XJY-6011/XJY-6012 Метил MQ силиконовая смола для пеногасителя представляет собой твердый порошкообразный полимер. Эта смола обладает хорошими пеногасящими, гидрофобными и водоотталкивающими свойствами и может использоваться для приготовления растворного силиконового пеногасителя.

(3) Эмульсионный силиконовый пеногаситель

Эмульсионный силиконовый пеногаситель изготавливается из силиконового масла, смешанного с эмульгатором, обладает хорошей дисперсностью и стабильностью.

(4) Твердый силиконовый пеногаситель

Твердый силиконовый пеногаситель — это пеногаситель, эффективные компоненты которого закреплены на твердых частицах, фиксированных на поверхности дисперсионной системы, что решает проблему пеногасящих компонентов и эмульгаторов. Твердый силиконовых пеногаситель обладает стабильностью при хранении, удобен в транспортировке и использовании.

(5) Полиэфирно-модифицированный силиконовых пеногаситель

Полиэфир-модифицированный силиконовый пеногаситель получают путем блок-сополимеризации или привитой сополимеризации, вводя в полисилоксановую цепь полиэфирные сегменты, что увеличивает гидрофильность полисилоксана и придает ему способность к самоэмульгированию. В то же время введение полиэфирного сегмента в качестве гидрофильной группы снижает сродство и растворимость полисилоксана в масляных системах. Такой полиэфир-модифицированный силиконовый сополимер обладает преимуществами обоих типов пеногасителей: его поверхностное натяжение ниже, чем у чистого полиэфира, и ниже, чем у чистого силоксана. Благодаря синергетическому действию двух компонентов его пеногасящие и пеноподавляющие свойства становятся более выдающимися. Низкое, и выше, чем у чистого силоксана. Поверхностное натяжение полиэфирного сегмента ниже, и выше, чем у чистого силоксана. Этот полиэфир-модифицированный силиконовый сополимер обладает преимуществами обоих типов пеногасителей: более низким поверхностным натяжением, чем у чистого полиэфирного типа, и лучшей диспергируемостью в воде, чем у чистого силикона. Благодаря синергетической эффективности двух компонентов его пеногасящие и пеноподавляющие свойства более выдающиеся.

4. Каковы особенности силиконового пеногасителя?

(1) Силиконовые пеногасители обладают сильной пеноподавляющей способностью, требуют малой дозировки и не влияют на основные свойства пенообразующей системы.

(2) Силиконовые пеногасители особенно эффективны для устранения пены, вызванной анионными поверхностно-активными веществами, и в вязких жидких системах, а также обладают хорошей стойкостью к щелочам.

(3) Силиконовые пеногасители обладают устойчивостью к высоким и низким температурам, стабильными физическими свойствами, химической инертностью и очень низким поверхностным натяжением, что делает их часто используемыми пеногасителями.

5. Зачем использовать силиконовый пеногаситель?

(1) Широкий спектр применения: силиконовые пеногасители могут использоваться в химической промышленности, производстве бумаги, красок, продуктов питания, текстиля, фармацевтики и других промышленных секторах; они обладают широким спектром пеногашения, как правило, немного более сильного типа.

(2) Низкая дозировка: требуемое количество добавки для пеногашения невелико, доля добавки обычно составляет 0,1/% ~ 1/%. Одной покупки хватает надолго, что экономически эффективно.

(3) Нетоксичность и безвредность: большое количество экспериментальных данных показывает, что, хотя силиконовый пеногаситель является химической добавкой, он нетоксичен, не влияет на здоровье человека и может безопасно использоваться.

Пеноподавляющая способность силиконового пеногасителя зависит в основном от свойств силиконового масла; содержание силиконового масла определяет время использования силиконового пеногасителя в системе. Пеногасящий эффект силиконового пеногасителя зависит не только от его собственных характеристик, но и от способа его применения и дозировки. Например, размер частиц пеногасителя определяет его фильтруемость. Если размер частиц слишком велик или пеногаситель недостаточно перемешан, это может привести к его отфильтровыванию, особенно при очистке сточных вод, где фильтрация проводится несколько раз. Если пеногаситель отфильтровывается, это повлияет на пеногашение и пеноподавление.

Силиконовый пеногаситель, как эффективный и широко используемый химический реагент, играет важную роль во многих промышленных областях благодаря своему уникальному принципу действия. Этот пеногаситель в основном изготавливается из силоксановых мономеров и других добавок путем сложного процесса полимеризации и модификации, образуя полимерное соединение с особой химической структурой.

Его основной принцип действия заключается в молекулярной структуре силикон-кислородной группы. Когда силиконовый пеногаситель вводится в систему, содержащую пену, эти силикон-кислородные группы могут быстро вступать в химические реакции, такие как присоединение и конденсация с силанольными группами пены. Эти реакции не только делают структуру пены нестабильной, но и способствуют образованию стабилизированных силоксановых полимеров, таким образом эффективно устраняя пену и подавляя образование новой пены.

Кроме того, силиконовые пеногасители обладают превосходными физическими свойствами. Они могут быстро диффундировать на поверхность жидкости, значительно снижая ее поверхностное натяжение, что позволяет пузырькам легче высвобождаться из жидкости. Одновременно липофильные группы в пеногасителе адсорбируются на поверхности пузырьков, образуя стабильную пленку, предотвращающую дальнейшее растворение и агрегацию газа в новые пузырьки, тем самым обеспечивая двойное подавление образования пузырьков.

6. Каков силиконовый пеногаситель по сравнению с неорганическим силиконовым пеногасителем?

Неорганический кремний Пеногаситель в основном состоит из оксида алюминия, силиката и т.д. Он обладает хорошей стойкостью к щелочам и теплу, особенно эффективен в условиях высоких температур, высокой щелочности и высокого давления. Неорганический кремнийсодержащий пеногаситель в основном разрушает баланс поверхностной пленки пузырьков путем диспергирования пены, тем самым достигая эффекта снижения поверхностного натяжения пузырьков и замедления или устранения их агрегации. Для различных масел и жиров, водных растворов химических препаратов и т.д. они широко используются в промышленном производстве. Поскольку неорганический силиконовый пеногаситель обладает относительно хорошей термической стабильностью, он часто используется в различных промышленных областях со средними и высокими температурами, таких как нефтехимия, краски, чернила, удобрения, резина, пластмассы, косметика и т.д.

В реальном промышленном производстве, силиконовых пеногаситель и неорганический силиконовый пеногаситель широко используются. В зависимости от конкретных условий эксплуатации и потребностей мы можем выбрать соответствующий пеногаситель для использования.

Сравнительно говоря, безсиликоновый пеногаситель может быть не таким эффективным, как силиконовый, при решении проблемы пенообразования в биохимических сточных водах. Силиконовые пеногасители обычно изготавливаются из поверхностно-активных веществ и других ингредиентов, и их пеногасящий эффект может зависеть от таких факторов, как ионы в сточных водах.

7. Как применять силиконовый пеногаситель?

7.1 Текстильная печать и окрашивание:

(1) Процесс проклейки: водная эмульсия органокремниевого пеногасителя, например, органокремниевый полиэфир, дозировка в клеевом чане 0,2 ¬ 0,25 г/л.

(2) Замасливатель для химических волокон: в замасливатель для химических волокон добавляют 0,02 ¬ 0,04% водной эмульсии пеногасителя. Рецептура замасливателя для химических волокон должна содержать силиконовое масло.

(3) Обесшумливание и рафинирование: следует выбирать содержащий полиэфирный силикон.

(4) Отбеливание: имеет сильную кислотность, можно выбирать силиконовый пеногаситель.

(5) Окрашивание: силиконовый эмульсионный пеногаситель. Для распылительного окрашивания лучше всего использовать полиэфирный силикон, пеногашение при высокой температуре, растворимость в воде при низкой температуре, не пачкает ткани.

7.2 Нефтехимическая промышленность:

(1) Бурение: этилсиликоновое масло (или метилсиликоновое масло в виде эмульсии) можно использовать в качестве добавки к буровому раствору.

(2) Добыча нефти: разделение нефти и газа, стержень-пеногаситель. Температура плавления составляет 2,8–13,9°C℃ выше температуры пены на устье скважины.

(3) Абсорбция природного бензина: диметикон готовят в виде 21% раствора с бензином.

(4) Разделение нефти и газа и разрушение эмульсии:

A. Разделение нефти и газа: добавление 0,025～0,0065 мг/кг в сырую нефть может увеличить производственную мощность;

B. Эмульгирование: разделение нефти и газа сырой нефти обычно представляет собой микроэмульсию W/O, добавление около 0,2 мг/кг подходящего пеногасителя позволяет достичь эффекта эмульгирования и пеногашения.

(5) Рафинирование: вакуумная перегонка с добавлением пеногасителя, улучшение цвета фракции и расширение диапазона фракций, обычно используется раствор силиконового масла в дизельном топливе.

(6) Высокоэнергетические топлива (внутреннего сгорания, реактивные, авиационные) с цианоалкилполисилоксанами, диспергированными в керосине с высокой температурой вспышки, затем добавляемыми в высокоэнергетические топлива в качестве высокоэффективного пеногасителя.

(7) Асфальт, остаточное масло: количество добавляемого силиконового масла 0,2 × 10-6 ~ 2.0 × 10-6

(8) Замедленное коксование, декоксование, удаление накипи: рекомендуемое количество добавки пеногасителя: 0,05–100 × 10-6

(9) Пеногашение бурового раствора: высоковязкая сульфонатная соль металла (кальция сульфонат нефтяной: натрия сульфонат асфальта = 1:1), добавление силоксана около 100–400 × 10⁻⁶ или 5–15 мг/кг, предпочтительно соотношение сульфонат:силоксан близкое к 1:1

(10) Смазочные масла: например, для двигателей внутреннего сгорания, автомобильных смазочных материалов, металлообрабатывающих жидкостей, компрессорных масел и т.д., при добавлении силиконового масла для пеногашения благодаря следующим преимуществам:

A. Силиконовое масло с трудом растворяется в смазочном масле, находится в диспергированном состоянии, способствует адсорбции на пленке пузырьков для их разрушения;

B. Силиконовое масло имеет алкильные группы, аналогичные минеральному маслу, и может проникать в пленку пузырьков, ослабляя межмолекулярные силы;

C. Силиконовое масло имеет низкое поверхностное натяжение, хорошую проникающую способность и адсорбцию на поверхности пленки пузырьков, что снижает локальное поверхностное натяжение, вызывая разрушение пузырьков из-за неравномерности поверхностного натяжения пленки. Для тяжелых масел выбирают силиконовое масло с малой вязкостью, добавляют 1–10 × 10⁻⁶. Кроме того, алкилполиакрилат также хорош, с лучшим выделением газа. Разветвленный амин, добавленный в сырой бензин, нафту, а затем в смазочное масло, также может использоваться в качестве пеногасителя, добавляемый в количестве 0,05–1%. Этот пеногаситель можно добавлять в металлорежущие жидкости.

7.3 Бумажная промышленность

(1) Приготовление массы: применение силиконового эмульсионного пеногасителя (90 г/т бумаги).

(2) Мелованная бумага: меловальное покрытие, каландрирование, печать картинок и газет и другой бумаги, для мелованных пузырьков обычно используют несиликоновый пеногаситель.

(3) Очистка сточных вод: водно-эмульсионный силиконовый пеногаситель.

7.4 Краски, чернила

7.4.1 Каковы требования к силиконовым пеногасителям?

(1) Обладать определенным сродством к активным веществам на поверхности пены, но затем быть нерастворимым в жидкости пузырька;

(2) Поверхностное натяжение ниже поверхностного натяжения жидкости пузырька и иметь низкое значение ГЛБ;

(3) Эмульсия (латекс) должна быть стабилизирована;

(4) Не должен вызывать кратерообразование и усадку покрытия;

(5) Пеногаситель для водных покрытий: чаще используются нерастворимые в воде вещества, такие как минеральное масло, высшие спирты и кремнийорганическая смола, силикон является лучшим пеногасителем для водных покрытий.

Пеногаситель для неводных покрытий: обычно используются вещества, нерастворимые в органических растворителях, такие как низшие спирты, кремнийорганические смолы (дозировка кремнийорганической смолы должна быть соответствующей, слишком большое количество приводит к усадке, трещинам, ловушкам, сейчас чаще используют модифицированные кремнийорганические смолы или эмульгированные кремнийорганические смолы).

7.4.2 Как выбрать силиконовый пеногаситель для водных покрытий?

(1) Смесь силиконового масла и гидрофобного SiO2 применяется для: эпоксидной смолы, заливочного покрытия, дозировка 0,31ТП3Т; термопластичной акриловой смолы, напыления, дозировка 0,31ТП3Т

(2) Смесь полиэфир-полисилоксана и гидрофобного SiO2 подходит для термореактивной алкидной смолы, дозировка при окунании 0,31ТП3Т, при нанесении шпателем 0,11ТП3Т

(3) Смесь гидрофобного SiO2, углеводородов, силиконового масла подходит для термопластичной акриловой смолы, печати, чернил, дозировка 0,11ТП3Т; акриловой смолы воздушной сушки, заливочного покрытия, дозировка 0,51ТП3Т.

(4) Эмульсия смеси силиконового масла и гидрофобного SiO2 подходит для алкид-модифицированной фенилпропиленовой смолы, заливочного покрытия, дозировка 0,51ТП3Т.

7.5 Производство моющих средств

Полисилоксан и модифицированный триполифосфат натрия в качестве добавок для стирального порошка, содержащий SiO2 эмульсию диметиконового масла (1500 сСт) в количестве 2-61ТП3Т смешивают с безводным триполифосфатом натрия, дозировка эмульсии 10-401ТП3Т, образующиеся гидраты используются в качестве добавок.

Для жидкости для очистки металлов требуется щелочестойкость, лучше всего при добавлении жидких продуктов с прозрачной и пеногасящей активностью.

7.6 Пищевая промышленность

Пищевая кремнийорганическая смола специального назначения: на основе диметиконового масла, содержащего менее 151ТП3Т SiO2, для водных растворов используется в виде эмульгированных продуктов, другие можно использовать непосредственно с масляными продуктами, дозировка контролируется.

8. Как улучшить силиконовый пеногаситель?

Силиконовый пеногаситель обладает отличным пеногасящим эффектом, даже при очень низких дозировках может эффективно устранять и подавлять пену, прост в использовании; устойчив к высоким температурам, высокому давлению, сильным кислотам, сильным щелочам; экологичен и надежен, не загрязняет окружающую среду. Силиконовые пеногасители широко используются в промышленных применениях. Как повысить конкурентоспособность ваших продуктов и адаптировать их к вашим методам тестирования?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, с более чем 30-летним опытом исследований и разработок и производства в силиконовой промышленности и более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наш силиконовые смолы MQ могут удовлетворить потребности силиконовые пеногасители и поддержка предоставления разнообразных индивидуальных решений.