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有机硅消泡剂的制备
- 2020-08-15-

作为消泡剂的聚硅氧烷,n值为几十到几百,R多为一CH, 即二甲基硅氧烷.在某些情况下,也可以是乙基和部分为羟基、苯基、氰基、三氟丙基等的聚硅氧烷.聚硅氧烷本体、复合物、溶液和乳液等构成了又一大类消泡剂。第二次世界大战以来,有机硅在各个领域内获得了广泛的应用,而占总量的半数以上的应用,是根据其优异的表面性质而获得的。30年代后期就开始有消泡剂方面的应用。聚二甲基硅氧烷作为消泡剂具有如下诸方面的特性:

(1)表面张力低.80年代初,国外有人提出:不论甲基附着于烃链还是聚硅氧烷链,甲基有一种固有的表面活性。并且,提出了聚合物相对表面能的次序,大多可由这里得到解释。我们从这个次序可以看出:聚二甲基硅氧烷比碳链烷烃表面能低。表面能较低,意味着分子间力较低,表面张力也较低。聚二甲基硅氧烷油,亦称为二甲基硅油,其表面张力比水、表面活性剂水.溶液和一般油类都要低。由前述消泡机理可知,消泡剂的表面张力必须低于起泡液的表面张力,因而,二甲基硅油消泡的消泡作用十分广泛。

(2)在水和一般油中的溶解度低,且活性高。聚硅氧烷分子结构特殊,其主链为硅氧链,为非极性分子,与极性溶剂水不亲和,与一般油品亲和性也很小,因而,聚硅氧烷在水中和一-般油中,溶解度都很低,少量二甲基硅油在水中即可有很高的活性。日本学者和田正叙述过,如果把- -滴二甲基硅油的分子,滴在水面上,本来混.乱一团或呈螺旋状的聚二甲基硅氧烷分子,会在水平面上扩展开。由于甲基的斥电作用,聚硅氧烷氧原子上的电子密度增加,形成硅氧链面向水而背上都是甲基的状态。

分子链的扩展,使水的氢原子核与聚硅氧烷的原子之间的氢键加强。这样,在水面上横卧铺展为毛虫,添加少量的二甲基硅油就能占据较大的面积,因而,少量的二甲基硅油即能显著地降低水的表面张力。据很多研究资料表明,二甲基硅油的添加量远低于0.01g/L的情况下,即可迅速降低水的表面张力。正因为聚硅氧烷有这样的性质,Osipow提出:“聚硅氧烷有时也被看作是表面活性剂

(3)挥发性低,并具化学惰性。二甲基硅油挥发性极低,仔细蒸除低沸物之后,在静态下其蒸气压极低,如粘度为3X0- *m2/s(20C)的二甲基硅油,100C时蒸气压为6.67mPa;220C时为40mPa.一般低表面张力的物质,挥发性高,而低表面张力与低挥发性相结合,就使二甲基硅油可以在广泛的温度范围内起消泡作用。