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有机硅消泡剂作用原理
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2024-06-04 09:46
【摘要】：每当我们搅动液体或被通入气体时，就会在液体的表面积内部生成许多气泡，有的液体产生的气泡，很快破碎消失。有的液体不但不消失，而且越聚越多，形成泡沫。泡沫是一种有大量汽泡分散在液体中而形成的分散体系，其分散相为气体，连续相为液体。其中起泡液体所占的体积分数很小，泡沫占有很大的体积。气体被连续的液膜分隔开，形成大小不等的气泡，堆积而成泡沫。 能起泡的介质有如表面活性剂，在气泡表面吸附着定向排列的一层表面活性剂分子，当其达到一定浓度时，气泡壁就形成了一层坚固的薄膜。表面活性剂吸附在气液界面上，造成液面表面张力下降，从而增加了气液接触面，这样气泡就不易合并。气泡的相对密度比液体本身小得多，当上升的气泡透过液面时，又把液面上的一层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附有表面活性剂的气泡膜和溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，形成双分子膜，被吸附的表面活性剂对液膜具有保护作用。消泡剂就是要破坏和抑制此薄膜的形成，消泡剂进入泡沫的双分子定向膜，破坏定向膜的力学平衡而达到破泡作用。 消泡剂必须是不溶于起泡介质的物质，它能以液滴、或包裹固体质点的液滴、或固体质点的形式被分散到起泡的介质中。消泡剂比起泡介质有更低的表面张力，能自发地进入液膜而使气泡破裂。 消泡剂易于在溶液表面铺展，自动在泡沫表面展开，会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，达到临界厚度，液膜破裂，泡沫破坏。消泡剂在溶液表面铺展越快，则使液膜变的越薄，泡沫破坏速度加快，消泡作用加强。因此，消泡的原因一方面在于易于铺展，吸附的消泡剂分子取代了起泡剂分子，形成了强度较差的膜。同时在铺展过程中带走邻近表面层的部分溶液，使泡沫液膜变薄，降低了泡沫的稳定性，使之易于破坏。 一种优秀的消泡剂必须同时兼顾消、抑泡作用，即不但应该迅速使泡沫破坏，而且能在相当长的时间内防止泡沫生成。发生此种情况的原因，可能与溶液中起泡剂(表面活性剂)的临界胶束浓度是否超过有关。在超过的溶液中，消泡剂(一般为有机液体)有可能被增溶，以致于失去在表面铺展的作用，消泡效力大减。经过一段时间后，随着消泡剂被逐步增溶，消泡效果相应减弱。
每当我们搅动液体或被通入气体时，就会在液体的表面积内部生成许多气泡，有的液体产生的气泡，很快破碎消失。有的液体不但不消失，而且越聚越多，形成泡沫。泡沫是一种有大量汽泡分散在液体中而形成的分散体系，其分散相为气体，连续相为液体。其中起泡液体所占的体积分数很小，泡沫占有很大的体积。气体被连续的液膜分隔开，形成大小不等的气泡，堆积而成泡沫。
能起泡的介质有如表面活性剂，在气泡表面吸附着定向排列的一层表面活性剂分子，当其达到一定浓度时，气泡壁就形成了一层坚固的薄膜。表面活性剂吸附在气液界面上，造成液面表面张力下降，从而增加了气液接触面，这样气泡就不易合并。气泡的相对密度比液体本身小得多，当上升的气泡透过液面时，又把液面上的一层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附有表面活性剂的气泡膜和溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，形成双分子膜，被吸附的表面活性剂对液膜具有保护作用。消泡剂就是要破坏和抑制此薄膜的形成，消泡剂进入泡沫的双分子定向膜，破坏定向膜的力学平衡而达到破泡作用。
消泡剂必须是不溶于起泡介质的物质，它能以液滴、或包裹固体质点的液滴、或固体质点的形式被分散到起泡的介质中。消泡剂比起泡介质有更低的表面张力，能自发地进入液膜而使气泡破裂。
消泡剂易于在溶液表面铺展，自动在泡沫表面展开，会带走邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，达到临界厚度，液膜破裂，泡沫破坏。消泡剂在溶液表面铺展越快，则使液膜变的越薄，泡沫破坏速度加快，消泡作用加强。因此，消泡的原因一方面在于易于铺展，吸附的消泡剂分子取代了起泡剂分子，形成了强度较差的膜。同时在铺展过程中带走邻近表面层的部分溶液，使泡沫液膜变薄，降低了泡沫的稳定性，使之易于破坏。
一种优秀的消泡剂必须同时兼顾消、抑泡作用，即不但应该迅速使泡沫破坏，而且能在相当长的时间内防止泡沫生成。发生此种情况的原因，可能与溶液中起泡剂(表面活性剂)的临界胶束浓度是否超过有关。在超过的溶液中，消泡剂(一般为有机液体)有可能被增溶，以致于失去在表面铺展的作用，消泡效力大减。经过一段时间后，随着消泡剂被逐步增溶，消泡效果相应减弱。
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2024-07-22
二甲基羟基硅油与二甲基氢硅氧烷相配后，制成有机硅乳液，用于织物整理，可发生反应形成有机硅膜覆盖于织物表面。这种极薄的有机硅膜有较好的覆盖强度，使经处理后的织物软中有挺，并具有防水的特点等。 [20]为了获取比较好的整理效果，一般需要在140℃以上将羟基硅油热力学稳定的螺旋构型转变为线型的伸展链构型，从而可以以单分子层的形式展于纤维表面上，比较合适的条件是在90℃下烘干，再140℃短期烘培。羟基硅油在经烘培后在织物表面生成弹性膜，这种膜在碱液中也不溶，有很好的耐洗性。羟基硅油的整理原理，是因为天然材料的织物是由经纬纱交织而成的，纱线由短纤维加捻或长丝并丝而组成。因此纤维之间或纱线之间的表面摩擦性能将影响它们的相对移动，整理后纤维和纱线的摩擦系数降低，手摸的时候，纤维和纱线容易相互滑移，交织点之间的活动阻力减小，织物很容易顺着手作用力的方向变形，显示出柔软滑爽性。当针扎到纱线上时，纱线就让开而不易被扎断，因此其缝纫线大为改善。此外摩擦系数的降低还导致摩擦起电的减少，防静电性也能得到改善。整理剂形成的弹性膜也能提高织物的弹性，提高纤维和纱线的变形回复性，向涤纶这种初始模量高、抗折皱性好的材料，弹性提高较多，而经过干热处理后的涤纶材料，往往由于结晶度与结晶完整性的提高或纤维绒头的熔融粘结，导致手感粗硬、柔软度降低、弹性下降，仅仅用硅油整理后弹性提高就比较少，必须配合树脂的交联和填充使用。长丝纤维经有机硅整理后强力变化不明显，主要是由于硅油为长链大分子化合物，浸轧到织物上后不可能进入纤维内部，只能在纤维或纱线表面成膜，属于表面整理，这样纤维之间的饱和力就会显著下降，导致纤维从纱中抽出，整理剂中额小分子量交联剂可以进入纤维内部，形成体型填充物，弥补被降低的饱合力
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2024-07-22
硅橡胶低分子量二甲基羟基硅油有良好的抗结构化效果，可用作硅橡胶结构控制剂（浸润剂）。 [20]结构控制剂主要为了改善硅橡胶粒子和填料之间的亲和性，这一性质能直接影响混炼硅橡胶硫化前存放过程中的塑性降低。比如在混炼硅橡胶时，添加羟基硅油可以与白碳黑上的Si-OH基反应使之疏水化，有助于白炭黑在生胶中均匀分散及防止混炼硅橡胶结构化，减少返炼时间、凝胶生成量、胶料粘度转矩、硫化后胶的硬度、永久变形性等。不过拉伸强度等在处理过程中有一个最大值，因此处理程度与强度之间有一个适宜的范围
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