苏州百斯盾化工有限公司
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苏州百斯盾化工表示,在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。消泡剂的种类很多,有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的,具有消泡速度更快,抑泡时间更长,适用介质范围更广,甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。1、油脂(即豆油、玉米油等)优点:来源容易,价格低,使用简单;缺点: 如贮存不好,易变质,使酸值增高。 2、高碳醇高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是的消泡剂。七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验,提出醇的消泡作用,与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。C7~C9的醇是最的消泡剂。C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm,含量为20~50%的水乳液,即是水体系的消泡剂。还有些成酯,如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用,后者还可作为前体。3、聚醚类消泡剂苏州百斯盾化工告诉大家,其种类挺多,主要有以下几种:a.GP型消泡剂以甘油为起始剂,由环氧丙烷,或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的。GP型的消泡剂亲水性差,在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中。它的抑泡能力比消泡能力优越 ,适宜在基础培养基中加入,以抑制整个发酵过程的泡沫产生。b.GPE型消泡剂即泡敌在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷,成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油,也叫。按照环氧乙烷加成量为10%,20%,……50%分别称为GPE10,GPE20,……GPE50。GPE型消泡剂亲水性较好,在发泡介质中易铺展,消泡能力强,但溶解度也较大,消泡活性维持时间短,因此用在粘稠发酵液中效果较好。c.GPES型消泡剂:有一种新的聚醚类消泡剂,在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头,便形成两端是疏水链,当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面,因而表面活性强,消泡效率高。
泡沫无时无刻存在人们生活与生产之中,过量的泡沫会给生产、加工带来诸多不便,甚至会影响到产品的质量。目前,消泡剂在混凝土掺量的外加剂中,聚羧酸高效减水剂是混凝土配合比中的第五组分,成为混凝土中重要组成部分。由于聚羧酸母液本身具有很大的含气量,使混凝土产生气泡现象。若消泡剂与聚羧酸减水剂复配时,就会消除混凝土很多大气泡,有效缓解泡沫对混凝土的不良影响,提高生产效率,这些都是颇受关注的问题[1-4]。1 消泡剂的发展背景消泡剂发展历程中,主要分为四个阶段。第一类消泡剂,主要是由各种有机物构成,如:脂肪酸、矿物油、脂肪酰胺、低级醇类等。这种消泡剂多数为天然物质,对环境污染小,价格低廉。由于消泡性能比较弱,对于大量泡沫的情况不能满足生产的要求[5]。第二类是聚醚类消泡剂,分子通式为:CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH,聚氧乙烯基链段(EO)是亲水基;聚氧丙烯基链段(PO)是亲油基[6]。这种消泡剂抑泡性能好,无毒、无刺激、并且具有良好的分散性。在实际生产中调节聚醚的相对分子量和聚醚链段中EO、PO的比例,来满足各个生产领域的需求。目前市场上存在的聚醚型消泡剂主要有直链聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物[7-8]。第三类是有机硅消泡剂[9-10],这类消泡剂较前两者消泡性能更佳。通常,分子量较大的硅油在表面活性剂溶液中不溶,而对于小分子硅油很容易被表面活性剂分子增溶,从而改变了消泡剂的组成,使消泡性能减弱。对于硅油复配的的消泡剂,不溶于水也不溶于矿物质油中,因此抑泡能力较强,同时其也大大增强其破泡效果。由于Si-O键和Si-C键相对比较稳定,允许在含有少量酸、碱、盐的体系中使用。工业生产中常用的有机硅消泡剂,多数是在硅油中添加分散助剂制得的一类硅油二次加工制品,那些都属于液体混合物。混合物从外观和流动性主要分为硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固体型五类[11]。第四类消泡剂是聚醚改性硅油消泡剂[12],在前几代消泡剂的基础上应运而生,力求把聚醚、有机硅的优点整合,将聚醚链段引入硅油链段上,具有更强的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油属于新型的特种有机硅表面活性剂,采用含有双键的聚醚与低含氢硅油通过加成反应而成,是一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂,其既保留了硅油的耐高低温性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等性能,又具有聚醚无刺激性、高表面活性及易于分散的特性,聚硅氧烷链段亲油,聚醚链段亲水,这就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相,因此可作为有机硅表面活性剂使用;聚醚链段还可以作为乳化剂使乳液的性能保持稳定,有很好的分散性能。因此,聚醚改性硅油在水体系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐热性,抗剪切性及耐酸、碱性能,且无毒无味、储存稳定,因而被广泛应用,尤其是在硅油消泡剂难以解决时进行应用。2 消泡剂的消破剂机理2.1 泡沫成因泡沫的产生是在机械力作用下,使不溶性气体进入到液体中,并被液体相互隔离成非均匀体系,从而形成大量气-液界面的结果。因为气相的密度〈液相的密度〈固相的密度,所以就会有气相随着浮力的作用下向液面移动的现象,产生两相泡沫或三相泡沫。起泡液几乎都是溶液,纯净液体一般不起泡。如果把液体搅拌时,液体表面产生一层较稳定的液膜,这时气体无法一直向外逃逸,产生的气泡聚集就会成为泡沫,这种被隔离的气泡聚集物就是俗称的泡沫。泡沫的稳定与液相的粘度大小、表面弹性作用、表面流变性都会有很大的因素,一般很难得到稳定并持久的泡沫。2.2 消泡剂的消泡机理在混凝土中添加消泡剂,能够防止混凝土拌合物中气泡产生或使原有气泡减少。实验中所加入的消泡剂是一种表面活性剂,可降低液相的表面张力,润湿角减小到一定程度时,气泡即脱离固体表面的吸附而逸出或破灭,所以加入消泡剂能在一定程度上消除混凝土中的的气泡,有效防止或消除混凝土产生表面的蜂窝、麻面,使混凝土的表面具有较高的平整度和光泽度,表层性能等得到改善。消泡的涵义主要有两方面,一是“破泡”,即消除已产生的泡沫;二是“抑泡”,即阻止泡沫的再生。性能优异的消泡剂往往同时兼具优良的破泡及抑泡能力。虽然消泡剂的使用由来已久,但对不同消泡体系需要不同类型的消泡剂,并且因化学结构和性质不同,消泡剂的作用机理至今仍莫衷一是。普遍被人们所接受的消泡剂机理,有以下3种:(1)罗斯假说将消泡剂添加到起泡体系,消泡剂分子就会靠近到泡沫。首先消泡剂附着在泡沫液膜上开始侵入,逐渐在泡膜上扩展开来,使得泡膜局部厚道骤减,最终导致气泡合并或破灭。罗斯曾经明确的说过:没有任何一种消泡机理能涵盖所有的消泡现象,各式各样、纷繁错杂的消泡剂,可以对应着多种消泡机理。(2)疏水固体颗粒的消泡机理起泡液中添加疏水固体颗粒后,疏水颗粒会立即吸附起泡液中表面活性剂的亲水端,使得疏水颗粒的最外层变为表面活性剂的亲水端,具有亲水性,进入水相,疏水固体颗粒大量吸附起泡体系的表面活性剂,使得起泡液中表面活性剂的浓度骤降,致使泡沫破裂。这种消泡机理不能解释其他消泡剂的作用机理,过于片面。(3)聚醚改性硅油的消泡机理对聚醚改性硅油作为消泡剂的消泡过程解释,最为完备的消泡机理有:“桥连-拉伸”机理、“桥连-排湿”机理两种。桥连-拉伸”机理基于硅油独特的低表面张力极易铺展的特点,指出消泡剂液滴能够产生不同程度的变形,但该机理难以说明硅膏与纯硅油区别;“桥连-排湿”机理基于硅油的亲油性,能够说明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。桥连-拉伸”机理[13-14]:消泡剂的表面张力远远低于液膜的表面张力,消泡剂的液滴得以在液膜表面持续铺展、深入,泡沫局部液膜继续变薄,最终形成油在水中间的桥连,油相、水相的表面张力相差甚远,油相在周围水相不断地牵引下,拉长变薄,形变超过一定范围后,液膜被破坏,导致泡沫破裂。“桥连-排湿”机理[15]:向起泡液中加入固体疏水颗粒消泡剂后,消泡剂立即在泡沫体系中分布开来,疏水颗粒固定在泡沫液膜表面,当固体颗粒与液膜之间具有足够的疏水角,固体颗粒与周围的液膜有着相反接触面,成为周围液膜之间的桥连,最终能穿破泡沫液膜,进入到泡沫中去。因此,聚醚改性硅油消泡剂具备消泡的三个特点:首先基本上不溶于起泡液(溶解的多半有助泡作用);其次表面张力要低于起泡液;最后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物质,才能成为破泡及抑泡能力较好的消泡剂,以最大限度地提高其分散性,达到抑泡、破泡双强的目的。3 聚醚改性硅油消破剂的结构特征目前,聚醚改性硅油是目前生产以及应用最多的一类硅油,其通过线型的二甲基硅油主链或者侧链与聚醚链相连接聚合而成,是目前市场生产和应用最广泛的改性硅油[16-17]。这种硅油的分子结构中聚醚链段中的氧原子,与水作用可以形成氢键,从而可溶解在水溶液中;聚硅氧烷链段既不亲水又不亲油,其主链上的烃基也不亲水。因此,聚醚链段和聚硅氧烷链段通过硅氢加成反应生成化学键连接在一起,形成一种性能独特的非离子表面活性剂。由于聚醚种类繁多,在加成反应时引入方式变化,就会生成一系列不同的聚醚改性硅油,性能与功能各异,可以满足多元化市场的需求。PESO主要的聚醚改性硅油结构有五类:AB型、ABA或BAB型、(AB)n型、侧链型以及支链型[18],A、B分别表示聚硅氧烷链段和聚醚链段。其中Si-O-C型是硅油与聚醚缩合,属水解型,有文献研究[19]表明即使水解,在消泡性能方面依然很显著。其典型分子结构如下所示(式中R=H、烷基、酰氧基等):PESO消泡剂结合了聚醚的水溶性和有机硅低表面张力特点。它具有聚醚链段中亲水性基团EO,疏水性基团PO,适当调节两者比例,就会有很强的低表面张力,形成很强的消泡能力,会增大混凝土表面吸水率、表层碳化深度,从而整体改善混凝土的表层性能。4 PESO 消泡剂存在的问题我国在上个世纪七十年代以后,开始从事于聚醚改性硅油的开发和应用,克难攻坚,但消泡剂产业起步较晚,国产消泡剂的更新换代还是不能跟上工业发展的步伐。国内对于Si-C型聚醚改性硅烷的供应主要是依靠进口这一渠道,因为相比于国外的Si-C型聚醚改性硅油的研究,我国对其进行的研究则要匮乏很多,基本上没有新的产品和新的工艺出现,一方面是因为,能够生产特种聚醚和特种含氢硅油的厂家较少,产品原料的选择有限;另一方面是因为,采用聚醚改性硅油工艺合成路线还是传统的合成工艺,因此产品的转化率较低,产物中交联产物较多,产品质量较差,其经济效益难有保障。按照原有的合成工艺制备聚醚改性硅油,加成反应中催化剂氯铂酸成本会很高,反应条件很苛刻。若反应中催化剂用量少,反应中副反应很难控制,产物外观颜色会加深且需要延长反应时间;反应中的溶剂(甲苯与异丙醇)对环境及人体危害性较大,若溶剂残留同时会使产物的表面张力升高,此外,为了去除反应剩余的溶剂还需要额外的处理过程,设备复杂。目前市场上有琳琅满目的消泡剂品种,大多消泡剂消泡效果尚可,抑泡作用不强,使顾客花费了金钱,却达不到想要的消泡效果,以致于令应用上不敢放心地使用或干脆放弃消泡剂的使用。平时掺入混凝土中的许多外加剂都有一定的引气作用,引入的气泡对混凝土的强度产生一定的副作用,好的消泡剂掺入混凝土中抑制或消除混凝土中过多或有害气泡,可以解决既能消泡性能,又能抑泡性能的消泡剂来提高混凝土密实度,从而提高混凝土强度,则无疑是十分重要与迫切。5 聚醚改性硅油消破剂的发展趋势随着PESO消泡剂研制工作持续进行,涌现出许多新的活性消泡组分,使得对复配消泡剂的反应机理及各组分的协同效应研究更加深入。因此成分单一、经济效益差的消泡剂将逐渐被多功能、高效率的复配型消泡剂所取代,这将会是消泡剂市场的未来趋势。在原有PESO基础上引入新的基团,如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖类)及C6H5COC6H5(二苯甲酮)和-COOH(羧基),可赋予PESO更多反应性和多功能性。随着世界范围内清洁生产的呼声越来越高,开发高效、绿色、多功能表面活性剂新品种成为PESO消破剂发展的主导方向。
中国是一个人口大国,同时也是一个建筑大国,中国的建筑业是发展迅速的一个行业,正因为如此,我们的消泡剂在建筑行业也是应用广泛,特别是水性涂料行业来说更是不可小觑。水性涂料不管是在生产,以及后期的使用过程中,出现的诸多问题都需要我们的消泡剂来解决。根据市场调查,在中国改革开放之前,水性涂料行业需要的消泡剂几乎是空白的,当然了,那时候也没有现在钢筋水泥,高楼大厦。但是现在消泡剂已经成为水性涂料行业的不可缺少的一员!据目前了解到,使用一些较为广泛的新型的消泡剂都有水性消泡剂、有机硅消泡剂、聚醚消泡剂等等一系列的消泡剂。这些消泡剂的最终目的都是消泡抑泡,比如说,聚醚消泡剂通过选择性的对一些聚合物进行改性从而获得不相容的产品,使之产品的性能得到改善,主要是用于一些相容性比较高的体系,像一些油墨印刷行业等;有机硅消泡剂则是一种亲和性比较好的一款产品,不管是溶于水还是油类产品,都是具有很好的一个相容性,使之产品表面光滑无痕迹;水性消泡剂则更多的使用于建筑行业当中的装修行业,比如乳胶漆,腻子粉浆,由于水性消泡剂在水中或者是液体中分散速度快的特点,消除乳胶漆或者腻子粉浆在搅拌过程中产生的气泡,更好的为粉刷墙壁带来了福音,使之墙面粉刷之后光滑无痕迹,也不会产生任何的泡沫或者粉刷不均匀。
首先,我们先了解下何为水性消泡剂?水性消泡剂就是由二甲基硅油、白炭黑、乳化剂等材料配制,采用乳化技术制成的水乳状分散性的消泡剂。具有分散速度快,消泡抑泡效果好,性能稳定等优良特点。目前随着消泡行业市场的不断发展,更多的消泡剂产品也在越来越完善,其所应用的行业也越来也广泛,同时消费者根据水性消泡剂优良的性能,消泡抑泡效果的综合考虑,都会选择水性消泡剂;另外水性消泡剂是可以在任何环境下进行消泡,对环境无影响,对人体无伤害,也更加的环保。水性消泡剂为何会受到消费者的青睐?水性消泡剂就目前来说,主要应用于有机合成树脂、造纸、纺织、印染、石油、化工、建筑、涂料、洗涤剂生产、工业循环冷却水、金属切削等方面的除泡和抑泡处理,因为它的水溶性好,用量少,化学性能稳定,耐氧化,这本身对于这些需求量大的行业来说,无疑是节省了成本,提高了产品的利用率。在这里小编也温馨提示下:水性消泡剂在运输的过成中需要注意不要太过震荡,会使消泡剂大面积的接触到空气,从而对后期使用效果产生影响,对消泡抑泡的效果大打折扣。
苏州百斯盾化工告诉大家,泡沫,是气体在液体中的粗分散体,属于气-液非均相体系。体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。气-液分散体分为液多气少的“气泡分散体”和气多液少的“泡沫”。消泡剂,又称为抗泡剂,在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。近来消泡剂的研究主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上,复配是消泡剂的发展趋势之一。就目前消泡剂而言,聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良,对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃.苏州百斯盾化工表示,油墨消泡剂是以聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液型消泡剂。主要用于消除水性油墨生产过程中的泡沫,特别适用于苯丙、纯丙乳液、醋酸乙烯等乳液中的消泡。具有用量少、消泡快、抑泡时间长的优点,不影响载体本身。还可以用于水性涂料、水稀释性树脂、水性环氧树脂,水性色浆、浆料等产品生产过程中消泡。为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病,出现了分子级消泡剂,这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成,整个分子呈类似于网状的超分支结构,具有多个锚定点,同时具有一定的自乳化作用,无需另外添加乳化剂,不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。
随着工业社会的发展,工业污染情况变得非常严重。尤其是在水资源的污染上面更是达到了一个令人害怕的地步。所以在如今的工业生产中,对于水资源的保护就变得非常重要,尤其是在工业生产中,排放的污水都要经过净化处理,达标以后才允许排放。苏州百斯盾化工认为,当然这些还都是远远不够的。因为同时还有许多小规模的化工企业在偷偷的排放污水,在根治不了的情况之下,所以污水处理厂就应运而生了。在污水处理厂处理污水上面,我想大家应该都是有一定了解的,首先原本的处理效果根本不足以处理所有的污水。在这其中最浪费时间的一个环节就是澄清等待,这一过程自从有了污水处理消泡剂的加入以后,有了一个明显的提高,污水处理的速度也有了极大的改善。传统处理污水效率缓慢,在没有使用消泡剂之前,污水处理可以说是一个见效非常缓慢的过程。其主要的原因就是因为在处理污水的时候,由于污水内所含的化学材料与生活垃圾,所以在流动还原的工作上面很难。其主要原因就是因为途中会产生大量的泡沫,这些泡沫在很大程度上阻碍了污水的处理效果。首先那些污水在很大程对上影响了操作者的视线,由于视线受阻所以再生产的时候,工人很难知道泡沫下的污水是否已经达到了下一步净化的标准。同时大量的泡沫也影响了处理的工艺。这个时候的办法和的办法就是等。等待的时间超过了处理的总时间苏州百斯盾化工表示,在等待污水澄清消泡的时间内,很多时候仅仅是等待的时间就超过了污水处理时间的总和。这是一个可怕的数字,因为这一数字代表着很大一部分时间被浪费了。同样的我们反过来想一想,如果没有了这些泡沫的影响,那么处理污水的效果最少将会提高一倍。不错,正是在这样的动力之下,污水处理消泡剂成功的推出了市场。苏州百斯盾化工认为,在使用中发现在污水处理上,消泡剂的作用可以说是非常明显,不仅在生产前期在很大程度上降低了泡沫的产生,同时在生产后期又拥有了非常强大的消泡功能。正是这两相叠加的效果,所以在污水处理上面消泡剂的使用非常普遍。