基本属性 概述分类性能建筑涂料行业应用食品用消泡剂 用途与合成方法 上下游产品信息 供应商 供应信息
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消泡剂

基本属性 概述分类性能建筑涂料行业应用食品用消泡剂 用途与合成方法 上下游产品信息 供应商 供应信息
消泡剂
消泡剂 用途与合成方法
  • 概述消泡剂是指能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的物质。造纸过程中,由于不合理施胶、洗涤不良的纸浆、酸性系统中使用碱性填料、添加各种添加剂等原因均会在造纸湿部系统积聚泡沫,造成抄出的纸上形成泡沫点透帘等。可根据具体情况,在造纸生产工序中加入各类消泡剂。早期使用的消泡剂有煤油、石蜡油等烃油,磺化油、油酸钠、辛醇等。近来使用较广的消泡剂的有效组分有有机硅类、聚醚型表面活性剂、脂肪酰胺型表面活性剂等。消泡剂又可分为油基型和水基型消泡剂,其有效活性组分大体是相同的,水基型消泡剂的优点在于它对其他各种添加剂的影响极微,不会产生在循环中的蓄积,避免了树脂障碍的发生,因而成为发展的方向。
    消泡剂能削弱矿化泡沫的稳定性,从而消除过多泡沫对分选效果和泡沫输送的有害影响。某些无机盐和高级脂肪醇或高级脂肪酸、酯、烃类均有消泡作用。消泡剂的消泡作用机理尚不够清楚。因此,选择消泡剂多以泡沫溶液的性质和试验效果作为根据。消泡剂的效用常是有针对性的,不同特性的泡沫必须使用某类的药剂,才会有效。大多数消泡剂是不溶于水的,且多数以乳化剂形式使用。常用的消泡剂有:活性炭、疏水性石英粉、硅酸铝粉、水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、有机硅氧烷、二甲基硅氧烷聚合物、植物油、动物油、蓖麻油、2-乙基己醇、二异丁基甲醇、脂肪酸金属皂、脂肪酸酯(例如Spans,司潘)、乳酸烷基酯、磺化妥尔油、磺化油、聚酰胺类、聚醚类、聚烷氧化的聚合物、聚环氧丙烷聚胺类、羧酸-N-烷基酰胺、聚丁烯消泡剂、高分子量的聚乙二醇等。
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  • 分类消泡的方法通常有两大类,即物理方法和化学方法。物理消泡法就是改变产生泡沫的条件,而泡沫溶液的化学成分仍然保持不变。化学消泡法是在泡沫中加入化学药品,使之与起泡剂发生化学变化,以达到消泡的目的。例如对以脂肪酸钠为起泡剂的泡沫,可以加入酸或钙、镁盐类,使之产生不溶性的脂肪酸或脂肪酸钙、镁皂,消除其起泡作用,使泡沫破灭。在工业生产上对消泡剂的要求是用量少、效率高、而且消泡迅速。物理消泡剂表面张力应小于成泡剂的表面张力,在油墨中很少溶解,表面的铺展性好,且不足以形成坚固的膜。消泡剂也视油墨性质而异,如水性油墨常采用正辛酯及丙三醇;非水性油墨则采用磷酸三丁酯。聚二甲基硅氧烷 (相对分子质量为1200~2700)对两类油墨都有效,成为油墨中应用最广的消泡剂。消泡剂的用量要严格控制,尤其是硅油类消泡剂,一般为油墨的3%。油墨消泡剂包括硅系和非硅系,前者用途广泛。硅系消泡剂虽然有较好的效果,但过量使用会导致油墨的粘着不良。
    许多油墨在网印中,承印物墨层表面出现小气孔,如果油墨干燥速度快,墨层表面凹凸不平的现象特别严重,造成印刷品质量下降,解决办法,就是在油墨中加入少量消泡剂,加入量为油墨质量的0.3%~1%均可,加得太多会影响墨层的附着力,因此绝对不能作为稀释剂来应用。
    可用作消泡剂的物质很多,有油型、溶液型、乳液型、粉末型和复合型。可分为以下几大类:
    (1) 油脂类: 如蓖麻油、亚麻油、矿物油、动物油等;
    (2) 脂肪酸类:如硬脂酸、油酸、棕榈酸、辛酸、癸酸、月桂酸等;
    (3) 酯类:如硬脂酸酯、磷酸酯、磺酸酯等;
    (4) 醇类:3-庚醇、2-乙基己醇、聚氧乙烯醇、聚丙二醇等;
    (5) 醚类:如3-庚基溶纤剂、壬基溶纤剂-3-庚基卡必醇,脂肪醇聚乙二醇醚;
    (6) 胺类:如二戊胺、硬脂胺、油胺等;
    (7) 酰胺类:如聚酰胺、12-羟基硬脂基-牛脂酰胺、N,N′-硬脂酰乙二胺、脂肪酸二酰 胺、双十八酰基哌啶等;
    (8) 金属皂类:如硬脂酸铝、硬脂酸钙、油酸钾、油酸钙等;
    (9) 聚硅氧烷类:如二甲基聚硅氧烷、硅酮、 氟硅氧烷、甲基聚硅氧烷-聚氧乙烯嵌段聚合物等;
    (10) 有机极性化合物类:如聚丙二醇、聚丙二醇与环氧乙烷的加成物等;
    (11) 环氧化合物:环氧乙烷因水溶性较大,不适宜用作消泡剂,但环氧丙烷的齐聚物可用作蛋白胶消泡剂;
    (12) 其他类:如硫酸亚铁、铝矾土、三氟三氯丙烷、滑石粉、二氧化硅及硅酸盐溶胶、妥尔油混合物、有机磷化合物及缩醛等。
  • 性能消泡剂的应用十分广泛,如食品工业、造纸工业、水处理、采油工业、印染工业、涂料工业、 洗涤剂工业、橡胶胶乳工业、气溶胶工业、日化工业、医药工业、奶制品工业等。
    例如,当润滑油与空气接触且被其吹动时,常在油中形成微小的气泡而难于消失。这样,对轴承齿轮的供油,有时发生润滑不良和故障,还可使润滑油体积增大从贮油箱中溢出。运行中的油,由于含有气泡可使动力的传递发生剧变。新鲜的油,随着使用时间的增长亦常发泡。如在油中加入0.001~0.0001%难溶性的二甲基硅氧烷有时可使发泡断然停止,故此物常用对透平油、齿轮油等作为消泡剂使用。
    消泡剂大多数是表面活性剂,应具备下列性质:
    (1) 消泡剂能借直接化学反应形成不能稳定泡沫的产物,来降低泡沫稳定剂的效力。一种比水密度小并且不溶于水的非极性溶剂,将会散布在水面上,形成新的表面,而导致泡沫的破坏。这些溶剂仅仅对表面泡沫有效,而对于分散泡沫则无效。
    (2) 泡沫形成体可以被其它偶合的表面活性剂来代替,也可以用极性溶剂如酒精等将其从气泡壁上除去。
    (3) 降低泡沫稳定性可以通过增加表面张力、降低表面粘度或减少氢键的办法来完成。
    (4) 消泡剂可以含有能形成局部薄弱点或低表面张力点的憎水固体。有薄弱点的泡沫气泡,很容易破裂。
  • 建筑涂料行业应用建筑涂料特别是水性涂料,在生产过程中极易产生气泡,涂料的泡沫不仅给生产和施工 带来麻烦,而且会使涂料的质量受到影响,因此必须使用消泡剂来抑制泡沫的产生和消除泡沫。消泡剂在涂料中的使用量不大,但它专用性强,可用作消泡剂的物质则较多。
    组成消泡剂的主要物质
    图1为组成消泡剂的主要物质
    水性涂料用消泡剂有在水中难溶的矿物油、萜烯油、脂肪酸低级醇酯、高级醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸金属皂、高级脂肪酸甘油酯、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸和多乙烯多胺的衍生物、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇与环氧乙烷的加聚物、乙二醇、有机磷酸酯、有机硅树脂、 改性有机硅树脂、二氧化硅与有机硅树脂配合物等。溶剂型涂料用消泡剂多为有机溶剂中难溶的低级醇、高级脂肪酸金属皂、低级烷基磷酸酯、有机硅树脂、改性有机硅树脂等。在使用有机硅树脂作消泡剂时,为防止缩孔或陷穴的产生,多采用改性的或乳化的有机硅树脂。
    常用的消泡剂有磷酸三丁酯等品种,其特点见表2-23。我国水性涂料近几年来发展很快,故专用的消泡剂其研究也有了一定的发展,性能较好的品种有SPA-102、SPA-202、201甲基硅油等。国外消泡剂的品种较多,其主要产品:日San Nopco公司Foamaster AP、Foamaster VL、NOPCO 8034、NOPCO 8034-L、SN-Defoamer 113、SN-Defoamer 154、SN-Defoamer 414、SN-Defoamer 456、NOPCO DF-122-NS、NOPCO NX2 A消泡剂、有机溶剂型涂料用消泡剂、水性涂料用消泡剂(德国BYK化学公司) 、Bevaloid 消泡剂(英国Bevaloid Ltd公司) 。
    消泡剂在使用时,一方面要特别注意掺入量,其掺量一般以能消除泡沫为准,另一方面要分散均匀。这两个方面如控制不好都会使涂料产生缩孔、缩边、花脸等现象,严重影响涂料的质量和装饰效果,同时也可能造成涂料的涂刷性差、再涂性差等问题。
  • 食品用消泡剂食品中的油性和水性气泡对食品加工往往产生不利的影响,必须消除或抑制,例如油炸食物、豆腐制作、食品乳化、发酵、蒸煮、饮料制 作时均会产生大量气泡,这些气泡既影响操作,也影响制品质量。为了抑制、减少或消除这些气泡,往往加入消泡剂。由于是食品,这种消泡剂必须对人体是绝对安全的,并且不改变食品风味。这种消泡剂多为有机硅树脂,由于硅树脂对生理无活性反应;其他还有高级脂肪酸如癸酸、月桂酸、油酸、肉豆蔻酸、辛酸、棕榈酸等,以及某些食品表面活性剂也可用作消泡剂,单、双甘 油酯虽然是乳化剂,但对豆浆的消泡效果十分明显,有时为了增加效果,也可制成复配型的消泡剂,例如用硅树脂、山梨糖醇酐脂肪酸酯、单脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等组成消泡剂;在某些场合,也有加入少量磷酸三钙及碳酸钙者。我国GB2760—1996规定可用作食品消泡剂者有6种:乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚(PPE)、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚(BAPE)、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚。
    食品用消泡剂是一类能降低水溶液或悬浮液的表面涨力,从而抑制泡沫形成或使原有泡沫减少或消灭,使操作能顺利进行的食品加工助剂,食品加工助剂和一般食品添加剂不同,只是为了改善食品加工条件,和食品本身的性能无关,一般应在制成最终成品前除去,并规定在食品中的残留极限。食品消泡剂和其他食品加工助剂一样,虽不影响食品本身的性质,然在使用时与食品密切接触,因而其质量要求必须和一般食品添加剂一样严格,也属于食品添加剂范畴。
    消泡剂分为二类,一类能消除已产生的气泡,主要是挥发性小、扩散能力强的各种高碳脂肪酸如辛酸、油酸、月桂酸、 肉豆蔻酸等。这些天然脂肪酸均无毒,属于一般公认为安全的产品(GRAS)。我国规定癸酸、辛酸等用作食用香料,主要用于乳品、 朗姆酒、白兰地等,另一种能抑制气泡的形成,主要有乳化硅油、聚二甲基硅醚等含硅化合物。含硅消泡剂的化学稳定性好,效果佳,使用面广。我国规定用乳化硅油作为味精发酵时的消泡剂,其最大使用量为0.2g/kg。高碳醇脂肪酸复合物(DSA-5)用作制糖工艺、酿造工艺、豆制品工艺的消泡剂,其最大使用量分别为3.0、1.0、1.5g/kg。此外单甘油酯和双甘油酯对豆浆的消泡效果十分有效,用于配制各种复配型的豆腐消泡剂。
  • 用途 用于塑料、造纸、印染、油田泥浆消泡、污水处理等
消泡剂 上下游产品信息
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  • 公司名称:烟台东方化学有限公司
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  • 产品介绍: 中文名称:消泡剂
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  • 公司名称:金锦乐化学
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