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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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新闻中心
2024-07-22
羟基硅油用于织物整理时需要配制成乳液使用。早期羟基硅油采用机械乳化法乳化。1959年美国DOW公司的Hyde首先申请了阳离子乳液聚合法直接生产羟基硅油乳液的专利。该方法使用八甲基环四硅氧烷（D4）置于含乳化剂（季胺盐类如十八烷基三甲基氯化铵）的水溶液中，在酸或碱的催化下（例如氢氧化铵），75℃下聚合成分子量高达5万~20万的乳液。 [3-4]1969年DOW公司的Weyenbery发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。 [5]1972年Rooks发表了用乳液聚合法生成的羟基封端聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。 [6]1976年DOW公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报告。它是用乳液聚合法生产的阴离子型乳液，性能稳定，适应性强，分子量较高，可以将织物的耐洗牢度由耐皂洗3-5次提高到15次以上。随后日本也开发了类似的产品Silicone-500。 [3]1979-1980年瑞士Ciba-Ceigy公司研制成功并生产硅酮弹性体Ultratex FSA非离子型羟乳，分子量达20万以上。使用时需要配合甲基氢聚硅烷或甲基三甲基氧基硅烷作交联剂，有机锡、有机锌等有机金属化合物作为催化剂。 [7]中国于二十世纪40年代在中国科学院兰州化学物理研究所的《硅油》上报道了羟基硅油的水解法生产。 [8]1977年中国科学院北京化学所和北京化工二厂协作研制成功羟乳并投入大量生产。使用十二烷基二甲基苄基溴化铵作为乳化剂，碱金属氢氧化物作为催化剂合成阳离子乳化剂。 [9]1985年上海从瑞士Ciba-Ceigy公司引进Ultratex FSA的生产技术。
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2024-07-22
在食品中的应用 食品级乳化硅油是以甲基聚硅氧烷（硅油）为主体组成的有机硅消泡剂，是经加分散辅助剂乳化的乳白色液体。 食品级乳化硅油性质： 1、是非极性化合物，与水或带极性基因的物质不发生作用，因此消泡作用强，用量极低。 2、化学性质稳定，次露容气不发生胶化，与制品也不发生作用。 3、具耐高温、耐药品性，在高温条件、酸性、碱性介质中都能充分发挥消泡作用。 4、难燃性。 5、 毒性低，国内外临床试验证明没有毒性。美国、英国、日本、法国等国法定为食品化工业消泡剂。
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2024-07-22
可用于护发产品.皮革光亮剂、汽车、家具、地板、金属加工、聚氨脂、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、石材、纺织、造纸、木材等行业的脱模、上光、塑料薄膜的防粘作用、金属的防锈、洗发香波的柔顺梳理添加剂、清洁和防水和水性涂料的消泡剂等在洗发香波中的应用1、解决了湿梳时（尤其是在头发半湿半干的状态下）头发与洗发水接触部位的涩感（即不顺滑感觉）的难题。该问题连著名的宝洁产品都存在这明显的缺点（这是有机硅分子量分布选择不当的原因）。该涩感在头发初干的时候一般会消失，而到次日中午、午后明显表露出来，之后则一直存在，令人很不愉悦。这便是目前洗发水的重大缺陷。此难题连使用迈图的EMU-120也无法解决。2、具有显著的护法调理效果，使头发有独特的丝质柔软感，柔软而富有弹性，头发不油腻，适合长期使用。长期使用可以使头发保持独特的丝质柔软、超强条理性，不像其他硅油，开始使用柔软，使用多次头发就变硬。3、配方要求宽松，不苛刻。有的硅油要求在非常苛刻的条件下（很精确的表面活性剂与阳离子聚合物用量）尚且效果都并不是那么好。要使头发柔顺，必须要有特定分子量分布的有机硅在特定环境作用于头发，我们多年来研究的就是这个“特定”条件。特定的阳离子季铵盐聚合物对头发也会有持久柔软作用，但是作用较有机硅弱得多。只有特定分子量分布的有机硅才能发挥对头发超强调理性与柔软感，若要追求头发柔顺的感觉，有机硅控制一定要严格！泡沫对有机硅在头发上的分布、作用干扰得最严重。而这个“特定环境”，无非是有机硅在一定的表面活动剂浓度下，与一的那个的阳离子聚合物配合下使用。我们推荐用优质的阳离子聚合物，如罗地亚的瓜尔胶C14S和阳离子纤维素。
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