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消泡劑必須是不溶于起泡介質的物質,它能以液滴、或包裹固體質點的液滴、或固體質點的形式被分散到起泡的介質中。消泡劑比起泡介質有更低的表面張力,能自發(fā)地進入液膜而使氣泡破裂。
消泡劑易于在溶液表面鋪展,自動在泡沫表面展開,會帶走鄰近表面的一層溶液,使液膜局部變薄,達到臨界厚度,液膜破裂,泡沫破壞。消泡劑在溶液表面鋪展越快,則使液膜變的越薄,泡沫破壞速度加快,消泡作用加強。因此,消泡的原因一方面在于易于鋪展,吸附的消泡劑分子取代了起泡劑分子,形成了強度較差的膜。同時在鋪展過程中帶走鄰近表面層的部分溶液,使泡沫液膜變薄,降低了泡沫的穩(wěn)定性,使之易于破壞。
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消泡劑一般是由多種不同功能的組分組成,即主要防泡劑、輔助防泡劑、載體、乳化劑或展開劑、穩(wěn)定劑或配合劑。
(1)主要防泡劑:主要活性組分,通常是不溶性的顆粒狀物質,如被硅油處理過的疏水二氧化硅、脂肪胺、石蠟等。
(2)輔助消泡劑:是起調節(jié)作用的活性組分,改善主消泡劑的表面效應,對主消泡劑起增效作用。如脂肪醇、脂肪酸酯等。
(3)載體:對主要和輔助消泡劑起支持的作用,水就是為方便和經濟的載體
(4)乳化劑和展開劑:是使消泡劑活性組分在起泡的介質中立即分散,更快更多地接觸表面,從而提高消泡劑的展開效率。常用的乳化劑有有機酯及乙基氧化產品。
(5)穩(wěn)定劑與配合劑:是提高消泡劑穩(wěn)定性和貯存時間的添加劑,水基消泡劑的穩(wěn)定劑常是一種防腐劑,防止產品在貯存過程中被破壞。配合劑常用的有油酸、己二醇等。
3有機硅消泡劑的活性組分和性能:
(1)活性組分:有機硅消泡劑的主要組分是由在室溫下能保持液態(tài)的線狀聚硅氧烷(英文名:Polysiloxane,Silicones)(又稱硅油)作為活性劑,聚硅氧烷主要有以下類型;
典型的具有概括性的消泡機理是Robinson消泡機理和羅斯假說。其中Robinson機理是羅斯假說的基礎,它主要強調了消泡劑破壞泡沫的排液和Marangoni效應實現(xiàn)消泡;羅斯假設是在消泡劑顆粒為非可溶小滴物質的基礎上進行的,而實際上有的消泡劑產生消泡作用是在溶解狀態(tài)下進行的,所以羅斯假說的消泡機理并不