油(油膏)型消泡劑
油型消泡劑是直接用矽油作消泡劑。它主要用在那些不允許有分散劑及乳化劑等存在的油相起泡體系中。一般認為,不同粘度的矽油,對同一發泡體系表現出不同的消泡效果。低粘度矽油型消泡劑消泡效果快,但持續性較差,而高粘度矽油型消泡劑消泡效果慢,但持續性較好。油膏型消泡劑是在矽油中添加二氧化矽、三氧化二鋁等微粉配成的油膏形態的消泡劑,主要用於非水體系的消泡。
二甲基矽油的消泡效果有賴於矽油在發泡體系中的分散程度分散程度越高小炮效果越好。為提高分散程度,可借助於機械攪拌,如加熱下高速攪拌,或預先用膠體磨配置一種矽油一礦物油的均勻分散液.或預先使矽油與白碳黑等微粉配成油膏型消泡劑,借助於白碳黑等微粉的分散作用來使用。
溶液型消泡劑
將二甲基矽油溶解在適當的溶劑中可製成有機矽溶液型消泡劑。選用如多氯乙烷、甲苯和二甲苯等有機溶劑配製成的有機矽消泡劑.可用於油溶性介質的消泡作業;而選用己二醇、甘油等易溶於水的有機溶劑配製成的有機矽消泡劑.可用於水溶液的消泡作業。溶液型有機矽消泡劑配製工藝十分簡單。使用方便,矽油借助有機溶劑分散在起泡液中起到消泡作用,同時有些溶劑在擴散過程中也會起到一定的消泡作用。但這種方式並沒有被大量使用,主要是因為大量使用會提高消泡劑的成本,同時有可能造成環境污染。
乳液型消泡劑
將矽油或矽膏在強烈攪拌或乳化劑作用下,製成矽油乳液則可有效提高矽油在水相中的分散性。從而廣泛用作水體系的消泡劑。乳液型消泡劑也是有機矽消泡劑使用最廣和應用量最大的消泡劑。
乳液型有機矽消泡劑一般由二甲基矽油、乳化劑、乳液穩定劑和去離子水等配製而成。使用的乳化劑主要是低起泡性的非離子型乳化劑,如司盤、吐溫及聚乙二醇等,混合型乳化劑的效果優於單一乳化劑。矽油乳液的粒徑是乳液型有機矽消泡劑最重要的控制指標。如要獲得消泡效率高及儲存穩定性好的矽油乳液,通常要求粒徑小於10μm。
因此除選用適宜的乳化劑及混合研磨工藝條件以外,還可加入增稠劑如聚乙烯醇及甲基纖維素等,以提高連續相的粘度。
使用乳液型有機矽消泡劑時,應先瞭解起泡體系的溫度、酸鹼性等,因為它們將影響到乳液的穩定性,甚至導致破乳。
雖然乳液型有機矽消泡劑具有難以長期貯存,易分層、易變質的缺點,但具有使用方便、適用面廣泛、消泡效果明顯和價格適中等特點,所有仍然受到用戶的歡迎,並且隨著工藝技術的進步,乳液型有機矽消泡劑還會有較大的發展空間。
固體型消泡劑
固體型有機矽消泡劑具有貯存穩定性好、便於運輸、使用方便等特點,不但可用於無泡、低泡洗衣粉的生產,也可用於其他需要消泡作業的場合。
固體型有機矽消泡劑的製備方法有3種,(1)將有機矽油直接分散在固體載體表面;(2)將有機矽油與軟化點較低的脂肪醇、脂肪酸、脂肪醯胺、脂肪酸酯或石蠟等物質一起熔融,再將熔融體附著在固體載體的表面;(3)將有機矽油與成膜物質混合,使成膜物質包封在有機矽油消泡組分的外部形成分散固體顆粒。
改性矽油型消泡劑
改性矽油引入了部分親水聚醚鏈段的甲基矽油,可變成自乳化消泡劑,在起泡體系中長久地保持分散性,延長了消泡劑的使用壽命。當前用作消泡劑常用的改性矽油有聚醚矽油、氟烴基矽油和長鏈烷基矽油,它們的應用及效果引人注目。
端基型、側基型及支鏈型聚醚矽油均可作消泡劑。它們均有一個明確的濁點,只有在濁點之上才有很強的消泡性,而在濁點以下則有助長起泡的作用。此外,利用聚醚矽油的強乳化能力,和矽膏複配,在水體系中即可自乳化成穩定、高效的消泡劑,已廣泛用作聚酯纖維高溫染色,各種潤滑油、切削油、防凍液和強酸體系的消泡。
長鏈烷基矽油消泡劑可應用在發酵、食品加丁、醫療、紡織、石油、合成橡膠及樹脂、塗料及油墨等領域。由於對有機材料具有良好的親和性,長鏈烷基矽油消泡劑不會影響產品的後加工性能。但其表面張力隨碳鏈的增加而提高,消泡性能隨之降低,因此選擇合適的碳鏈長度很重要。長鏈烷基矽油在非水體系和水體系的消泡中都有應用 。
氟烴基矽油的表面張力比其他矽油更低,因而由其配成的消泡劑對降低各種起泡體系的表面張力更有效,效果優於其他矽油消泡劑。主要用於對甲基矽油或甲基苯基矽油溶解性很強的非水體系的發泡介質,如脂肪烴、芳香烴和石腦油等。
有機矽消泡劑既具有良好的消泡、抑泡作用,又具有用量低,化學惰性好,能在苛刻條件下發揮作用的特點,近年來獲得飛速發展,適合不同使用環境的新品種新型號不斷產生,應用面也不斷在擴展。今後適用性強、能進一步提高產品品質和設備利用率的新型高效有機矽消泡劑將會得到進一步發展,特別是性能優良的聚醚改性有機矽消泡劑和乳液型消泡劑會在市場佔有主要地位。