復配有機硅乳液消泡劑的研制
含硅表面活性劑從80年代起大規(guī)模和全面應用于各工業(yè)領(lǐng)域.有機硅消泡劑,其應用領(lǐng)域也十分廣泛.其中,乳液型有機硅消泡劑越來越受到紡織、印染、制藥、涂料、發(fā)酵等行業(yè)的重視[1-4].它與非硅類消泡劑相比,具有消泡、抑泡效果好,用量少,表面張力低,化學惰性,既能適用于非水相,又能適用于水相、適應面廣等特點.盡管各種有機硅消泡劑單獨使用或添加少量助劑效果較好,但有機硅消泡劑的成本相對非硅類消泡劑較高,限制了它在工業(yè)生產(chǎn)中的大量使用.因此,在不改變其消泡能力的前提下降低消泡劑的成本,努力尋找適宜的添加劑,是消泡劑研究中的又一重大課題[5-6].本文利用價格低廉的乳化劑和助乳化劑與有機硅進行復配,制備出高效、穩(wěn)定性好、成本相對較低的有機硅乳液消泡劑,擴大了其應用范圍,有較好的經(jīng)濟效益和開發(fā)前景.
1消泡劑的制備
1.1原料二甲基硅油:粘度(20℃)100～1000ｍＰａ·ｓ,蚌埠;二氧化硅:比表面積150～200ｍ2/ｇ,沈陽;乳化劑:非離子表面活性劑,市售產(chǎn)品;硅膏,實驗室自制.
1.2復配操作在反應釜中,加入定量的硅膏、乳化劑和助劑等,攪拌使之混合均勻,升溫至50～160℃,使其完全溶解;再將定量的水緩慢而均勻地加入到反應釜中;當乳液達到最大粘度轉(zhuǎn)相時,充分攪拌,再加入余量的水,均質(zhì)后自然冷卻,即得產(chǎn)品.
1.3消泡劑性能的測試將質(zhì)量分數(shù)為2%的十二烷基硫酸鈉水溶液作為起泡液,用振蕩法測其泡沫的高度,然后加入0.3%的消泡劑,記錄消泡時間,并計算消泡的速度.將所制消泡劑配成20%濃度的水溶液,進行離心分離(3000ｒ/ｍｉｎ×30ｍｉｎ),觀察其動態(tài)穩(wěn)定性.
2結(jié)果與討論本實驗考察了有機硅含量、乳化劑含量及配制溫度等對乳液消泡劑性能的影響.
2.1有機硅含量對消泡性能的影響有機硅作為消泡劑的主要成分,對消泡劑的消泡效果有很大影響,實驗結(jié)果如表1所示.
從表1可知,隨著有
2.2復合乳化劑的選擇及含量對消泡性能的影響根據(jù)親水親油平衡值(ＨＬＢ)選擇非離子表面活性劑作為復合乳化劑,在水相中與有機硅進行復配,并考察了復合乳化劑含量對消泡性能的影響.結(jié)果見表2.
乳化劑要兼顧到有機硅的活性和乳液的穩(wěn)定性,其用量太多,則會影響消泡速度,用量太少,又會影響乳液的穩(wěn)定性.由表2可知,復合乳化劑的含量以3%～5%為好.
2.3復配溫度的選擇實驗中發(fā)現(xiàn),復配溫度和表面張力對消泡性能也有很大的影響.由圖1可知,復配溫度在60～80℃較為適宜.
2.4表面張力的測試對所得消泡劑配制成3%的溶液進行表面張力的測試,結(jié)果見圖2.
2.5加料順序的選擇在復配過程中,加料的順序?qū)ο菪Ч幸欢ǖ挠绊?/span>.實驗表明,預熱后的有機硅,加入復合乳化劑,加熱攪拌下再緩慢加入水及其余組分,均質(zhì)得到乳液,消泡效果較好.
2.6性能比較表3是所制產(chǎn)品與同類產(chǎn)品的比較結(jié)果.由此可知,本產(chǎn)品近似于同類產(chǎn)品的消泡效果.
3結(jié)論1)復配有機硅乳液消泡劑,在有機硅含量為20%～25%;乳化劑含量為3%～5%;配制溫度為60～80℃時,消泡效果較好.2)復配有機硅乳液消泡劑,具有較好的消泡效果和穩(wěn)定性,無毒無污染,成本相對較低,擴大了其應用范圍,具有一定的開發(fā)前景.
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