Defoamer silikon adalah jenis defoamer efisiensi tinggi dengan polisiloksan sebagai bahan aktif utama, yang banyak digunakan dalam bahan kimia, makanan, farmasi, tekstil, perawatan limbah dan industri lainnya. Bahan intinya dan bahan tambahan bekerja bersama untuk menghancurkan stabilitas busa dengan mengurangi tegangan permukaan.
Bahan aktif utama: polisiloksan
Minyak dimetil silikon (polydimethylsiloxane, PDMS)
Bahan defoaming silikon yang paling umum, dengan tegangan permukaan rendah (sekitar 20-21 mn/m, jauh lebih rendah dari 72 mn/m air), dapat dengan cepat menyebar di permukaan busa dan menghancurkan elastisitas film cair. Berat molekul biasanya antara 1000-100.000, dan minyak silikon berat molekul tinggi memiliki daya tahan yang lebih baik.
Minyak silikon yang dimodifikasi
Dengan memperkenalkan gugus seperti polyether (seperti etilena oksida/kopolimer oksida oksida), gugus alkil atau aril, hidrofilisitas dan kompatibilitasnya ditingkatkan. Misalnya:
Minyak silikon yang dimodifikasi polieter: Cocok untuk sistem berbasis air, dengan fungsi defoaming dan anti-foaming.
Minyak fluorosilikon: Segmen berfluorinasi lebih lanjut meningkatkan hidrofobisitas dan digunakan dalam kondisi ekstrem (seperti asam kuat dan suhu tinggi).
Partikel hidrofobik (peningkatan efisiensi defoaming)
Fumed Silica (White Carbon Black)
Partikel berukuran nano (ukuran partikel 10-30 nm), diperlakukan secara hidrofobik (seperti modifikasi hexamethyldisilazane). Mekanisme aksinya meliputi: Menusuk film cair busa untuk mempercepat drainase; Sinergisasi dengan minyak silikon untuk membentuk struktur "titik-permukaan" untuk meningkatkan kecepatan penyebaran.
Silikat hidrofobik (seperti tanah diatom, bedak)
Biaya lebih rendah, tetapi sedikit kurang efisien daripada silika.
Pelarut operator (menyesuaikan viskositas dan dispersibilitas)
Air: Digunakan untuk defoamer emulsi, dan perlu dikombinasikan dengan pengemulsi (seperti SPAN/Tween Series).
Minyak Mineral/Minyak Putih: Mengurangi Biaya dan Meningkatkan Kompatibilitas Sistem Fase Minyak.
Alkohol (seperti Propylene Glycol): membantu dalam pembubaran dan meningkatkan stabilitas suhu rendah.
Pengemulsi dan penstabil (untuk produk emulsi)
Surfaktan nonionik (seperti eter polioksietilen)
Bantuan minyak silikon yang tersebar ke dalam tetesan kecil (ukuran partikel biasanya 1-10 μm) untuk mencegah stratifikasi penyimpanan.
Pengental (seperti CMC, Xanthan Gum)
Menjaga stabilitas emulsi dan mencegah sedimentasi partikel.
Aditif fungsional
Pengawet (seperti natrium benzoat): Perpanjang umur simpan.
Penyesuaian pH (seperti asam sitrat): beradaptasi dengan berbagai asam dan lingkungan basa.
Antioksidan (seperti BHT): Mencegah minyak silikon dari pengoksidasi pada suhu tinggi.
Contoh formula (Defoamer Emulsion)
| Bahan | Konten (wt%) | Fungsi |
| Minyak silikon dimetil | 10-30 | Bahan defoaming utama |
| Silika Fumed | 1-5 | Tingkatkan Daya Daya Defoaming |
| Emulsifier (SPAN-60) | 2-8 | Menstabilkan emulsi |
| Air | Keseimbangan | Pembawa |
Mekanisme aksi
Penyebaran Cepat: Ketegangan permukaan rendah minyak silikon memungkinkannya untuk dengan cepat menutupi permukaan busa.
Drainase film cair: Partikel hidrofobik menghancurkan struktur lokal film cair dan mempercepat kehilangan cairan.
Penindasan busa: Molekul minyak silikon menyerap pada antarmuka gas-cair, mencegah pembentukan busa yang stabil.
Catatan Aplikasi
Kompatibilitas: Minyak silikon yang dimodifikasi polieter cocok untuk industri fermentasi (seperti produksi antibiotik) untuk menghindari menghambat aktivitas strain bakteri.
Batas suhu: Minyak silikon konvensional memiliki ketahanan suhu -40 derajat ~ 150 derajat, dan oli fluorosilikon diperlukan jika suhu melebihi batas ini.
Jumlah penambahan: Biasanya 0,01-0,1%, jumlah yang berlebihan dapat menyebabkan bintik-bintik oli atau mempengaruhi transparansi produk.
