Defoamer silikon sangat efektif dan banyak digunakan produk defoaming di berbagai bidang industri . Komposisi kimianya yang unik memberi mereka defoaming yang sangat baik dan properti antifoaming . berikut ini akan menganalisis secara rinci komponen utama dari defoamer silikon dan mekanisme mereka {{{{{{{{{{{{{{1 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{mereka {
Satu . bahan inti dari defoamer silikon
1. minyak silikon (polisiloksan)
Minyak silikon adalah bahan aktif utama dari defoamer silikon, biasanya menyumbang 5% -20% dari rumus . terutama termasuk:
Dimethyl Silicone Oil (Polydimethylsiloxane, PDMS): Berat molekul antara 1000-100000, rentang viskositas lebar (10-100000 CST)
Minyak silikon yang dimodifikasi: seperti minyak silikon hidroksi, minyak silikon amino, minyak silikon yang dimodifikasi polieter, dll ., digunakan untuk meningkatkan kompatibilitas dengan sistem tertentu
Molekul minyak silikon memiliki rantai samping -Si utama dan rantai samping yang unik, membentuk tegangan permukaan rendah (sekitar 21mn/m, jauh lebih rendah dari 72mn/m air) dan polaritas rendah, yang merupakan dasar dari kemampuan defoaming .
2. partikel hidrofobik
Akuntansi sekitar 5% -15% dari rumus, tipe utama meliputi:
Silicon Dioxide (Fumed Silica): Partikel Ukuran 10-30 nm, area permukaan spesifik 150-300 m²/g
Kalsium karbonat hidrofobik
Bubuk polytetrafluoroethylene (ptfe)
Sabun logam (seperti aluminium stearat, kalsium stearat)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 derajat .
3. emulsifier/dispersant
Akuntansi sekitar 3% -10% dari rumus, digunakan untuk menstabilkan defoamer emulsi:
Surfaktan non-ionik: Seri/Tween Series, Polyoxyethylene Ethers
Surfaktan anionik: natrium dodecylbenzene sulfonate (SDBS)
Surfaktan silikon khusus: seperti silikon yang dimodifikasi polieter
4. medium pembawa
Menyumbang sekitar 50% -80% dari rumus:
Air (tipe emulsi)
Minyak mineral, minyak putih (tipe berbasis minyak)
Alkohol (seperti propilen glikol)
Ester (seperti isopropil palmitat)
Dua . bahan bantu
PENGEMBARAN (0,1%-2%): carboxymethyl cellulose (CMC), asam poliakrilat
Pengawet (0,05%-0.3%): isothiazolinone, natrium benzoate
ph adjuster: asam sitrat, triethanolamine
Sinergis: alkohol berlemak yang lebih tinggi (seperti octanol), polyether
Tiga . Penjelasan terperinci tentang mekanisme aksi
1. Teori tiga tahap proses defoaming
Fase 1: Pengakuan dan Pendekatan Busa
Ketegangan permukaan rendah minyak silikon memungkinkannya menyebar secara spontan pada permukaan film cair busa
Partikel hidrofobik mendekati antarmuka gelembung melalui gravitasi atau gerakan Brown
Fase 2: Penetrasi Film Cair
Kompleks partikel minyak silikon membentuk struktur "jembatan" pada film cair
Menurut efek Marangoni, gradien tegangan permukaan menyebabkan aliran cairan lokal
Partikel menghasilkan efek "sudut kontak asimetri", menghancurkan keseimbangan mekanis film cair
Fase 3: Busa pecah
Membentuk titik lemah lokal (mikropori<100nm)
Gas dalam gelembung berdifusi dengan cepat melalui batas dataran tinggi
Akhirnya menyebabkan penggabungan atau pecah gelembung
2. mekanisme molekuler penindasan busa
Adsorpsi kompetitif permukaan: Molekul minyak silikon secara istimewa menempati antarmuka gas-cair, menghambat susunan molekul agen berbusa berbusa
Elastisitas permukaan yang dikurangi: Film minyak silikon mengurangi modulus elastis Gibbs (dapat dikurangi menjadi<1mN/m)
Penindasan Efek Marangoni: Menghilangkan kemampuan "penyembuhan diri" yang disebabkan oleh gradien tegangan permukaan
Empat . tipe rumus khusus
Jenis emulsify: mengandung minyak silikon yang dimodifikasi polieter (seperti PEO), yang dapat disebarkan secara spontan dalam air
Jenis bubuk: Adsorbs minyak silikon pada pembawa berpori (seperti sio₂, pemuatan minyak dapat mencapai 80%)
Food Grade: Menggunakan minyak silikon grade USP (viskositas 100-1000 cst) dan eksipien bersertifikat gras
Jenis Suhu Tinggi: Menggunakan Fenil Silikon Minyak (Resistensi Suhu> 300 Derajat) dan Pengisi Khusus
Lima . faktor yang mempengaruhi kinerja
Viskositas Minyak Silikon: Viskositas Medium (1000-10000 CST) biasanya yang terbaik
Ukuran partikel: Yang terbaik adalah 1/10-1/5 dari ketebalan film busa (biasanya 0.1-10 μm)
Nilai HLB: Sesuaikan sesuai dengan sistem yang berbeda (fase air biasanya membutuhkan HLB 4-7)
Potensi Zeta: Jenis emulsi perlu menjaga stabilitas> ± 30 mV
Defoamer silikon modern dapat mencapai defoaming yang cepat (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 jam) pada level penambahan tingkat ppm dengan secara tepat mengontrol parameter ini .
