消泡剂须是不溶解出泡物质的物质,它能以液体、或包囊液体质点的液体、或液体质点的形式被分散化到出泡的物质中。消泡剂相比泡物质有更低的界面张力,能自发性地进入液膜进而汽泡裂开。
消泡剂便于在水溶液表面铺展,自动在泡沫塑料表面展开,会带去相邻表面的一层水溶液,使液膜部分变软,达到临界厚度,液膜裂开,泡沫塑料毁坏。消泡剂在水溶液表面铺展越来越快,则使液膜变的越薄,泡沫塑料毁坏速度加速,破乳作用提升。因此,破乳的原因一方面在于便于铺展,吸咐的消泡剂分子结构替代了起泡剂分子结构,形成了抗压强度较弱的膜。同时在铺展过程中带去相邻表层的部分水溶液,使泡沫液膜变软,降低了泡沫塑料的稳定性,使之便于毁坏。
泡沫的稳定因素
泡沫产生的直接原因是表面活性剂的存在,使溶液的表面张力降低,在此原因和泡沫衰减机理的共同作用下,不同的泡沫体系表现出不同的稳定性能主要和以下几种因素有关:起泡溶液的表面张力、泡沫的表面粘度、溶液的粘度、表面张力的自我修复作用(即Gibbs表面弹性和Marangoni效应)、液膜的表面双电层斥力和熵斥力、表面活性剂的疏水端结构和空间位阻效应等,这些因素之间不是独立存在的,一种因素的改变会使其他的一些因素也改变。影响泡沫的稳定性的因素就是液膜的弹性和排液速率,从这个角度考虑可以看出在不同的泡沫体系中泡沫稳定性影响的主要因素都是不同的,并且往往有时几种影响因素同时存在、共同作用。
除以上这些因素外还有些因素也会影响到泡沫的稳定性,如泡沫的大小、溶质与溶剂的配合、温度、pH值、溶剂的蒸发速率、泡沫的受冲击程度以及表面活性剂的吸附速率等。
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,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: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,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。
“桥连—排湿”机理: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,终能穿破泡沫液膜,进入到泡沫中去。
“桥连—拉伸”机理基于硅油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。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;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,以地提高其分散性,做到抑泡、破泡齐下。
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