Silicone defoamers are highly effective and widely used defoaming products in various industrial fields. Their unique chemical composition gives them excellent defoaming and antifoaming properties. The following will analyze in detail the main components of silicone defoamers and their mechanism of action.
En . Kärningredienser i silikon defoamer
1. Silikonolja (polysiloxan)
Silikonolja är den huvudsakliga aktiva ingrediensen i silikondefoamerer, som vanligtvis står för 5% -20% av formeln . inkluderar huvudsakligen:
Dimetylsilikonolja (polydimetylsiloxan, PDMS): Molekylvikt mellan 1000-100000, brett viskositetsintervall (10-100000 CST)
Modifierad silikonolja: såsom hydroxisilikonolja, aminosilikonolja, polyetermodifierad silikonolja, etc. ., används för att förbättra kompatibiliteten med specifika system
Silikonoljemolekyler har en unik -SI -o -huvudkedja och -CH₃ sidokedja, som bildar låg ytspänning (cirka 21 mn/m, mycket lägre än 72 mN/m vatten) och låg polaritet, vilket är grunden för dess defoaming -förmåga .}
2. hydrofoba partiklar
Redovisning för cirka 5% -15% av formeln inkluderar huvudtyperna:
Kiseldioxid (fumed kiseldioxid): partikelstorlek 10-30 nm, specifikt ytarea 150-300 m²/g
Hydrofob kalciumkarbonat
Polytetrafluoroetylen (PTFE) pulver
Metall tvålar (såsom aluminiumstearat, kalciumstearat)
These particles are surface treated with silicone oil or organosilane (such as hexamethyldisilazane) and are highly hydrophobic with a contact angle of >90 grader .
3. Emulgifier/dispergeringsmedel
Redovisning för cirka 3% -10% av formeln, som används för att stabilisera emulsionsförbindelser:
Icke-joniska ytaktiva ämnen: Span/Tween-serien, polyoxietylenetrar
Anjoniska ytaktiva ämnen: natriumdodecylbensensulfonat (SDB)
Speciella silikonens ytaktiva medel: såsom polyetermodifierad silikon
4. bärarium
Står för cirka 50% -80% av formeln:
Vatten (emulsionstyp)
Mineralolja, vit olja (oljebaserad typ)
Alkoholer (såsom propylenglykol)
Ester (såsom isopropylpalmitat)
Två . Auxiliary Ingredients
Förtjockningsmedel (0,1%-2%): karboximetylcellulosa (CMC), polyakrylsyra
Konserveringsmedel (0,05%-0.3%): isotiazolinon, natriumbensoat
PH -justering: citronsyra, trietanolamin
Synergist: Högre fet alkohol (som oktanol), polyeter
Tre . detaljerad förklaring av handlingsmekanismen
1. Tre-stegs teori om avfallsprocess
Fas 1: Skumigenkänning och tillvägagångssätt
Den låga ytspänningen av silikonolja gör att den kan spridas spontant på ytan av skumvätskefilmen
Hydrofoba partiklar närmar sig bubbelgränssnittet genom tyngdkraften eller brownisk rörelse
Fas 2: Penetration av flytande film
Silikonoljepartikelkomplex bildar en "bro" -struktur på den flytande filmen
Enligt Marangoni -effekten orsakar ytspänningsgradienten lokalt vätskeflöde
Partiklar ger en "kontaktvinkelasymmetri" -effekt och förstör den mekaniska balansen i den flytande filmen
Fas 3: Skumbrott
Bildar lokala svaga punkter (mikroporer<100nm)
Gas i bubblan diffunderar snabbt genom platågränsen
Så småningom leder till att bubbla slås samman eller brister
2. Molekylär mekanism för skumundertryckning
Ytkonkurrenskraftig adsorption: Silikonoljemolekyler företrädesvis upptar gas-vätskan gränssnittet, vilket hindrar arrangemanget av skummande medelmolekyler
Minskad ytelasticitet: Silikonoljefilm minskar Gibbs Elastic Modul (kan reduceras till<1mN/m)
Marangoni Effect Suppression: Eliminerar den "självläkande" förmågan orsakad av ytspänningsgradient
Fyra . Specialformeltyper
Självemulgeringstyp: Innehåller polyetermodifierad silikonolja (såsom PEO), som kan spridas spontant i vatten
Pulvertyp: Adsorbs silikonolja på porösa bärare (som SIO₂, oljebelastning kan nå 80%)
Matklass: Använder USP -silikonolja (Viskositet 100-1000 CST) och GRAS -certifierade hjälpämnen
Hög temperaturtyp: Använder fenylsilikonolja (temperaturmotstånd> 300 grader) och speciella fyllmedel
Fem . faktorer som påverkar prestanda
Silikonolja viskositet: medium viskositet (1000-10000 cst) är vanligtvis den bästa
Partikelstorlek: det bästa är 1/10-1/5 i skumfilmtjockleken (vanligtvis 0.1-10 μm)
HLB -värde: Justera enligt olika system (vattenfasen kräver vanligtvis HLB 4-7)
Zeta Potential: Emulsionstyp måste bibehålla stabiliteten på> ± 30 mV
Moderna silikonbrister kan uppnå snabb defoaming (<10 seconds) and long-term antifoaming (>24 timmar) vid tilläggsnivåer på PPM-nivå genom att exakt kontrollera dessa parametrar .
