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选择消泡剂需要考虑的主要因素。


【摘要】:理想的消泡剂其物化性能必须满足使用体系的要求。一般地说,选择消泡剂时必须考虑下列要求 : (1)消泡能力强,使用极少量时就能有效消除泡沫; (2) 具有比被消泡体系更低的表面张力; (3) 消泡剂加入以后不影响被消泡体系的基本性能; (4)不溶于被消泡体系,也不易被体系中的表面活性剂所增溶; (5)表面张力平衡性要好; (6)不与被消泡介质反应,也不会被其分解降解,具有良好的化学稳定性; (7)具有良好的扩散性和渗透性,在泡沫介质中具有正的扩散系数,在泡沫表面有很快的铺展能力; (8)耐热性能好,在高温时不会失去效力; (9)具有良好的气体溶解性和透过性; (10)在被消泡体系中具有高的生理活性和安全性,消泡剂本身为无毒性或低毒性物质; (11)具有低的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和总需氧量(TOD); (12) 具有良好的贮存稳定性; (13) 具有长时间的消泡效应,有的消泡剂能迅速消泡,但时间一长即失效; (14) 成本低; (15)不增加表面活性剂水溶液的表面黏度。



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黏度与摩尔质量的关系如图所示,可用经验式:η=2.8×10-9M2.63求出。其中η为黏度,单位Pa/s;M为摩尔质量,单位g/mol。 不同温度下羟基硅油的黏度列线图, 羟基质量分数与摩尔质量的关系可用公式:摩尔质量=3400/羟基质量分数。

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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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羟基硅油又称二甲基羟基硅油,结构式为HO[(CH3)2SiO]nH,是以重复的硅氧键为主链,甲基为侧基并以羟基封端的线型聚合物。这种硅油无色透明,无味、无臭。溶于四氯化碳、苯、氯仿、乙醚、甲苯等有机溶剂,不溶于水和乙醇,低黏度的羟基硅油在水中有一定的溶解度。 [1]可用于制造有机硅羟乳,作织物、纸张、皮革处理剂。二甲基羟基硅油广泛用作硅橡胶加工时的结构控制剂,它能有效地控制混炼胶与白碳黑之间的结构化作用,改善硅橡胶加工性能,延长胶料的存放期。二甲基羟基硅油还可用于合成各类聚硅氧烷的中间体。

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