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氣相法白碳黑在消泡劑中的相互作用氣相法白碳黑在消泡劑中的相互作用 1.1分散相互作用:衡量消泡劑好壞的一個(gè)重要的指標(biāo)是它的分散性效果。溶解能力小而分散性大的物質(zhì)才能成為消泡劑的活性成分。二甲基硅油作為消泡劑的主要成分,溶解能力小而分散性也小,它必須借助白碳黑、乳化劑和其它分散性助劑來提高其分散性效果。氣相法白碳黑分為親水型和疏水型,親水型含有硅羥鍵,能和水分子形成氫鍵,運(yùn)用在水體系中可推動(dòng)消泡劑的分散性和穩(wěn)定。疏水型氣相法白碳黑是利用親水型白碳黑經(jīng)過表面化學(xué)處理而得,使白碳黑的Si-OH數(shù)減至合適程度,也可運(yùn)用于水體系中,減少白碳黑在水體系的締合度,從而達(dá)到最佳消泡的效果。氣相法白碳黑在消泡劑中的運(yùn)用是先把它和二甲基硅油制成白碳黑硅膏,這樣可提高它和二甲基硅油的浸潤性和在硅油中的分散性。硅膏的混合方法對硅膏的穩(wěn)定性和消泡的性能有一定影響。當(dāng)使用親水型白碳黑時(shí),由于無機(jī)的白碳黑和有機(jī)硅油相容性小,為達(dá)到混勻的目的,將硅油和白碳黑置于混合機(jī)混合,在150~180℃下通N2攪拌2~7h,以提高白碳黑和硅油的浸潤性。若使用疏水型白碳黑,由于表面早已過有機(jī)物處理,它和硅油的親合性大大提高,可在150℃下通N2攪拌2~5小時(shí)即可。氣相白碳黑制成的硅膏成透明或半透狀,比例一般為硅油:白碳黑=(90~95):(10~5),二甲基硅油一般選用25℃,500~1000cp的硅油,白碳黑可選用比表面積200m2/g(BET法)以上。硅油膏作為硅油消泡劑的活性成分,可直接使用或用溶劑稀釋,或用乳化劑或聚醚改性硅油自乳化來達(dá)到消泡的的目的。由于SiO2微粒的存在,硅油能迅速鋪展在起泡液中,提高了硅油的分散性效率,從而提高了消泡的效果。所以,氣相法白碳黑在消泡劑中作為一種很重要的分散劑。 1.2吸咐相互作用:氣相法白碳黑在消泡劑中一個(gè)重要的相互作用是吸咐相互作用。由于粒徑小,比表面積大,表面能高,三維多孔結(jié)構(gòu),白碳黑可以形成一種巨大的吸咐氣泡的相互作用力,它和硅油一起構(gòu)成攻擊氣泡的力,即白碳黑吸咐并沖擊氣泡造成薄弱點(diǎn),在硅油低表面張力的相互作用下使氣泡破裂導(dǎo)致破泡。因此,氣相法白碳黑在消泡劑中相當(dāng)于“針尖”,用量少但相互作用巨大。它和硅油作為高效消泡劑的活性成分,具有復(fù)合高效、協(xié)同的消泡的效果。 1.3增稠防沉的作用 乳液型硅油消泡劑的重要指標(biāo)是消泡的效果和儲(chǔ)存穩(wěn)定性,特別是含硅膏乳液。影響乳液穩(wěn)定性的原因有很多,如乳液的顆粒粒徑、乳液的粘度等。乳液顆粒粒徑是乳液型消泡劑最重要的控制指標(biāo),一般要求顆粒粒徑小于10um。乳液顆粒粒徑取決于乳化劑的選擇、乳化工藝和分子的大小。氣相法白炭黑的最小顆粒粒徑可達(dá)5um左右,含這類白炭黑的硅油乳液分子在起泡液中構(gòu)成顆粒粒徑比較小、量數(shù)比較多的基本消泡的單元,使消泡劑達(dá)到最佳消泡的效果。同時(shí)由于顆粒粒徑小、比表面積大,穩(wěn)定的氫鍵三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使白炭黑分子能均勻、穩(wěn)定地分布在整個(gè)體系中,使體系儲(chǔ)存穩(wěn)定。所以,氣相法白炭黑在消泡劑中作為一種非常好的增稠防沉劑,一般應(yīng)選用比表面積為200~300m2/g的型號。根據(jù)上面所述,氣相法白炭黑硅油膏在硅油消泡劑中作為消泡的活性物起著比較重要的高效復(fù)合、協(xié)同作用,極大地提高了硅油的消泡的效率。 |