Каковы преимущества, недостатки, классификация и свойства силиконового пеногасителя?

 

Плюсы и минусы

Классификация и эффективность

Эпилог

XJY Silicones — поставщик сырья первого выбора для силиконовых пеногасителей

Плюсы и минусы

Advantages

• Широкий спектр применения

Благодаря особой химической структуре силиконового масла оно несовместимо ни с водой или веществами, содержащими полярные группы, ни с углеводородами или органическими веществами, содержащими углеводородные группы. Из-за нерастворимости силиконового масла в различных веществах оно имеет широкую область применения: не только для пеногашения в водных системах, но и в масляных.

• Низкое поверхностное натяжение

Поверхностная способность силиконового масла обычно составляет 20-21 дин/см, что является очень низким поверхностным натяжением и меньше, чем у воды (72 дин/см) и обычных пенообразующих жидкостей, что обеспечивает улучшенный эффект контроля пены.

• Хорошая термическая стабильность

Возьмем, к примеру, широко используемый диметикон: он выдерживает длительное воздействие температуры 150°C и кратковременное — более 300°C, при этом связь Si-O не разлагается. Это гарантирует, что силиконовые пеногасители можно использовать в широком диапазоне температур.

• Хорошая химическая стабильность

Поскольку связь Si-O относительно стабильна, химическая стабильность силиконового масла очень высока, и оно с трудом вступает в химическую реакцию с другими веществами. Следовательно, при правильном приготовлении силиконовые пеногасители разрешается использовать в системах, содержащих кислоты, щёлочи и соли.

• Физиологическая инертность

Силиконовое масло доказало свою нетоксичность для людей и животных, его ЛД50 превышает 34 г/кг. Таким образом, силиконовый пеногаситель (с подходящим нетоксичным эмульгатором и т.д.) может безопасно использоваться в целлюлозно-бумажной, пищевой, медицинской, фармацевтической и косметической промышленности.

• Высокая пеногасящая способность

Силиконовый пеногаситель не только эффективно разрушает существующую нежелательную пену, но и значительно подавляет её образование, предотвращая вспенивание. Используется в малых количествах — достаточно добавить всего одну миллионную (1 ppm) от массы вспенивающейся среды, чтобы достичь пеногасящего эффекта. Обычный диапазон применения — от 1 до 100 ppm. Это не только снижает затраты, но и не загрязняет обрабатываемый материал.

Недостатки

• Полисилоксан сложно диспергировать: он плохо растворяется в воде, что затрудняет его диспергирование в водных системах. Необходимо добавлять диспергатор. Однако если добавить слишком много диспергатора, эмульсия станет чрезмерно стабильной, и пеногасящий эффект ухудшится. Поэтому важно использовать минимальное количество эмульгаторов для достижения хорошего пеногасящего эффекта и стабильности эмульсии.

 

• Силиконовое соединение является маслорастворимым, что снижает его пеногасящий эффект в масляных системах.

 

• Длительная термостойкость, слабая устойчивость к щелочам.

Классификация и эффективность

Пеногаситель масляного типа (мазь)

Oil type defoamer is to use silicone oil directly as a defoamer. It is mainly used in oil-phase foaming systems that do not allow the presence of dispersants and emulsifiers. It is generally believed that silicone oils of different viscosities show different defoaming effects on the same foaming system. The low-viscosity silicone oil-based defoamer has a fast defoaming effect, but has poor sustainability, while the high-viscosity silicone oil-based defoamer has a slow defoaming effect, but good sustainability. Ointment-type defoamer is an ointment-shaped defoamer prepared by adding silicon dioxide, aluminum oxide and other micro-powders to silicone oil. В основном используется для гашения пены в безводных системах.

 

The defoaming effect of dimethyl silicone oil depends on the degree of dispersion of the silicone oil in the foaming system. The higher the degree of dispersion, the better the effect. In order to improve the degree of dispersion, mechanical stirring can be used. Such as high-speed stirring under heating, using a colloid mill to prepare a uniform dispersion of silicone oil and mineral oil, or making silicone oil and white carbon black and other micro powders into an ointment type defoamer in advance, and using it with the help of the dispersion of white carbon black and other micro powders.

Эмульсионный пеногаситель

Силиконовое масло или паста под действием интенсивного перемешивания или эмульгатора превращается в эмульсию силиконового масла, что значительно улучшает его диспергируемость в водной фазе. Поэтому оно широко применяется в качестве пеногасителя в водных системах. Эмульсионные пеногасители также являются наиболее распространённым и широко используемым типом силиконовых пеногасителей.

 

Эмульсионный пеногаситель обычно изготавливают из диметилсиликонового масла, эмульгатора, стабилизатора эмульсии и деионизированной воды. В качестве эмульгаторов в основном используют малопенящиеся неионогенные эмульгаторы, такие как Span, Tween и полиэтиленгликоль и др. Смешанные эмульгаторы эффективнее одиночных. Размер частиц эмульсии силиконового масла является ключевым контрольным показателем для эмульсионных силиконовых пеногасителей и антипенообразователей. Для получения эмульсии с высокой пеногасящей эффективностью и хорошей стабильностью при хранении размер частиц обычно должен быть менее 10 мкм.

 

Поэтому, помимо выбора подходящих эмульгаторов и условий процесса смешивания и измельчения, также можно добавлять загустители и технологические добавки, такие как поливиниловый спирт и метилцеллюлоза, для увеличения вязкости непрерывной фазы.

 

При использовании эмульсионных пеногасителей сначала следует изучить температуру, кислотность и щёлочность вспенивающейся системы, так как они влияют на стабильность эмульсии и могут привести к её расслоению.

 

Хотя эмульсионные пеногасители имеют недостатки, такие как ограниченный срок хранения, склонность к расслоению и порче, они отличаются удобством применения, широкой сферой использования, выраженным пеногасящим эффектом и умеренной ценой. Благодаря развитию технологий и химической обработки эмульсионные силиконовые пеногасители по-прежнему имеют большой потенциал для развития.

Раствор пеногасителя

Silicone solution type defoamer can be made by dissolving dimethyl silicone oil into a suitable solvent. Use silicone defoamer prepared from organic solvents such as polychloroethane, toluene and xylene. It can be used for the defoaming operation of the oil-soluble medium, and the organic silicone defoaming agent prepared from water-soluble organic solvents such as hexylene glycol and glycerin is selected. It can be used for aqueous solutions defoaming. The preparation process of the solution-type defoamer is very simple. It is easy to use, and the silicone oil is dispersed in the foaming liquid with the benefit of organic solvent with a defoaming effect. At the same time, some solvents will also play a certain defoaming effect during the diffusion process. However, this method has not been widely used, because a large amount of use will increase the cost of defoaming agents and may cause environmental pollution.

Твердый пеногаситель

Твёрдые пеногасители обладают хорошей стабильностью при хранении, удобством транспортировки и применения. Они могут использоваться не только при производстве малопенящихся и не пенящихся стиральных порошков, но и в других случаях, требующих операции пеногашения.

Каков метод приготовления твёрдых силиконовых пеногасителей

Существует три метода приготовления:

(1) прямое нанесение органосиликонового масла на поверхность твёрдого носителя;

(2) сплавление органосиликонового масла с жирным спиртом, жирной кислотой, жирным амидом, сложным эфиром жирной кислоты или парафином с низкой температурой размягчения с последующим нанесением расплава на поверхность твёрдого носителя;

(3) Органическое силиконовое масло смешивается с плёнкообразующим материалом таким образом, что плёнкообразующий материал инкапсулирует наружную часть пеногасящего компонента органического силиконового масла, образуя диспергированные твёрдые частицы.

Пеногаситель на основе модифицированного силиконового масла

Модифицированное силиконовое масло, в которое введена часть гидрофильной полиэфирной цепочки метилсиликонового масла, может стать самэмульгирующимся пеногасителем, длительно сохраняя дисперсионное состояние во вспененной системе, что продлевает срок службы пеногасителя. В настоящее время в качестве пеногасителей обычно используются модифицированные силиконовые масла: полиэфирсиликоновое масло, фторалкилсиликоновое масло и длинноцепочечное алкилсиликоновое масло, их применение и эффект значительны.

 

Полиэфирсиликоновые масла с концевыми, боковыми и разветвлёнными полиэфирными группами могут использоваться в качестве пеногасителей. Все они имеют определённую температуру помутнения, и только выше этой температуры проявляют сильное пеногасящее действие, в то время как ниже температуры помутнения они способствуют пенообразованию. Кроме того, использование полиэфирсиликонового масла с высокой эмульгирующей способностью в комбинации с силиконовой пастой позволяет в водной системе самопроизвольно образовывать стабильный и эффективный пеногаситель, который широко применяется для пеногашения при высокотемпературном крашении полиэфирных волокон, в различных смазочных материалах, смазочно-охлаждающих жидкостях, антифризах и системах с сильными кислотами.

 

Пеногаситель на основе длинноцепочечного алкилсиликонового масла может использоваться в различных отраслях промышленности, таких как ферментация, переработка пищевых продуктов, медицина, текстиль, нефтепереработка, производство синтетического каучука и смол, покрытий и печатных красок. Благодаря хорошей совместимости с органическими материалами, длинноцепочечные алкилсиликоновые пеногасители не влияют на последующие технологические свойства продукта. Однако его поверхностное натяжение увеличивается с ростом длины углеродной цепи, а пеногасящая эффективность снижается, поэтому важно выбирать правильную длину углеродной цепи. Длинноцепочечное алкилсиликоновое масло используется для пеногашения как в неводных, так и в водных системах.

 

Поверхностное натяжение фторалкилсиликонового масла ниже, чем у других силиконовых масел, поэтому пеногасители на его основе более эффективно снижают поверхностное натяжение различных вспененных систем, и их действие лучше, чем у других силиконовых пеногасителей. Оно в основном используется в пенообразующих средах неводных систем, которые хорошо растворимы в метилсиликоновом или метилфенилсиликоновом масле, таких как алифатические углеводороды, ароматические углеводороды и нафта.

Эпилог

Силиконовые пеногасители не только эффективно контролируют пену, но также характеризуются низкой дозировкой, хорошей химической инертностью и способностью действовать в жёстких условиях. В последние годы они получили быстрое развитие. Постоянно выпускаются новые марки и разновидности, подходящие для различных условий эксплуатации, и область их применения расширяется. В будущем будут разработаны новые высокоэффективные органосиликоновые пеногасители с широкой применимостью, способствующие дальнейшему улучшению качества продукции и использованию оборудования, особенно полиэфиромодифицированные органосиликоновые пеногасители и лосьонные пеногасители с превосходными характеристиками, которые займут ведущее положение на рынке.

XJY Silicones — поставщик сырья первого выбора для силиконовых пеногасителей

XJY Silicones, one of China’s leading MQ resin silicone powder manufacturers, has 30+ years of R&D and manufacturing experience and 15+ related patents in the silicone industry, also can customize the cost-effective products according to your defoaming and antifoam solutions.

 

Подробнее?

Свяжитесь с нашим экспертом

    Сопутствующие товары

    Связанные новости

    ЕЩЕ ЗАПРОСЫ?

    Проконсультируйтесь с нашими экспертами по силикону

    Наши специалисты, работающие в сфере НИОКР более 30 лет, готовы предоставить техническую информацию и индивидуальные решения для ваших конкретных проектов и задач.

    • Преимущество масштаба
    • Высокое качество
    • Высококонкурентная цена
    • Сценарии богатых приложений
    • Профессиональное предпродажное и послепродажное обслуживание
    • Предлагайте продуманные индивидуальные решения

    Свяжитесь с нами