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疏水型二氧化矽JY100-09X
在有機矽消泡劑中的應用
前言
疏水型二氧化矽JY100-09X是利用二甲基矽氧烷為主要改性劑對納米二氧化矽粒子采用液相原位表面修飾技術改性而成，是疏水型的二氧化矽。比表面積為170±20m2/g，原生粒徑小於25nm，附聚體粒徑約為5微米，SiO2含量不小於99.5%，是壹種多功能添加。
消泡劑作為工業上壹種重要的助劑，用量少但必不可缺，廣泛應用於紡織、造紙、石油、食品、制 藥等各個領域。消泡劑具有針對性和專用性，因為每種起泡體系的起泡機理和工藝條件不同，不同的起泡體系需要不同的消泡劑。它大體可分為非矽系和矽系消泡 劑。非矽系如高級醇、酸、烴、聚醚、酯、磷酸酯等，它們用量大且適用性小；矽系消泡劑是矽油/白炭黑矽油膏及改性矽油作為消泡劑的主要成分，是目前應用最 廣、最高效的壹類消泡劑。與其它種類的消泡劑比較，有幾個突出特點：
①溶解性小，溶解度參數與其它有機物相差很大，不會與水、含極性基團的化合物和不同 SP值的烴類化合物發生締合。既可用於水體系，又可用於油體系，對大部分發泡體系都有消泡效果。
②表面張力低，其表面張力為20～21mN/m,比水 （76mN/m）及壹般起泡液的表面張力都低得多，這是矽油消泡劑應用面廣和消泡能力強的主要原因，壹般用量僅為發泡液的10～200ul/L，不會汙染 體系及影響產品的加工性能。
③化學穩定性、耐熱性好，能適應弱酸、堿、鹽及高溫體系的消泡。
④生理惰性，可用於食品、化妝品、醫藥行業。
⑤品種型號多，可 供多種發泡體系選擇。除不允許含分散劑(SiO2)的體系如有些油性體系，疏水型二氧化矽作為矽系消泡劑的重要組分，其作用是巨大的。
1 疏水型二氧化矽JY100-09X在消泡劑中的作用
1.1 分散作用
衡量消泡劑好壞的壹個重要指標是它的分散效果。溶解性小而分散性大的物質才能成為消泡劑的活性成分。二甲基矽油作為消泡劑的主要成分，溶解性小而分散性也小，它必須借助白炭黑、乳化劑和其它分散助劑來提高其分散效果。由於SiO2微粒的存在，矽油能迅速鋪展在起泡液 中，提高了矽油的分散效率，從而提高了消泡效果。所以，疏水型二氧化矽JY100-09X在消泡劑中作為壹種很重要的分散劑。
1.2 吸附作用
SiO2在消泡劑中壹個重要作用是吸附作用。由於粒徑小，比表面積大，表面能高，三維網狀結構，SiO2可以形成壹種巨大的吸附氣泡的作用力，它和矽油壹起構成攻擊氣泡的力，即SiO2吸附並沖擊氣泡造成薄弱點，在矽油低表面張力的作用下使氣泡破裂導致破泡。因此，SiO2在消泡劑中相當於“針尖”,用量少但作用巨大。它和矽油作為高效消泡劑的活性成分，具有復合高效、協同的消泡效果。
1.3 增稠防沈作用
乳液型矽油消泡劑的重要指標是消泡效果和儲存穩定性，特別是含矽膏乳液。影響乳液穩定性的原因有很多，如乳液的粒徑、乳液的粘度等。乳液粒徑是乳液型消 泡劑最重要的控制指標，壹般要求粒徑小於10um。乳液粒徑取決於乳化劑的選擇、乳化工藝和微粒的大小。疏水型二氧化矽JY100-09X的最小粒徑可達5um左右，含這種SiO2的矽油乳液微粒在起泡液中構成顆粒非常小、數量非常多的基本消泡單元，使消泡劑達到最佳消泡效果。同時由於粒徑小、比表面積大，穩定的氫鍵三維網狀結構，使SiO2微粒能均勻、穩定地分布在整個體系中，使體系儲存穩定。
2 疏水型二氧化矽JY100-09X的技術指標和特點
2.1技術指標：
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分 類 項 目 |
JY100-09X |
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SiO2 % |
≥99.5 |
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比表面積 BET |
170±20 |
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PH值 |
6.0-7.5 |
|
幹燥減量 % |
≤4.0 |
|
灼燒減量 % |
≤10.0 |
|
堆積密度 g/L |
200 |
2.2產品特性：
1.JY100-09X與市場上通常銷售的氣相二氧化矽相比，在礦物油基消泡劑配方中可以達到5-10倍的消泡效率；在矽油基的消泡劑中，達到接近2倍的消泡效率；
2.JY100-09X無需經過長時間（3-5小時）高溫（150-200℃）疏水化處理，壹般加熱150℃混合30-90分鐘即可分散均勻。與氣相二氧化矽相比，可顯著降低能耗和縮短工藝時間；
3.JY100-09X可適用於高溫、強堿、強酸體系。
3 疏水型二氧化矽JY100-09X在消泡劑中的應用
下面以用量較大的乳液型消泡劑和自乳化型聚醚消泡劑為例來說明它的應用情況。
3.1乳液型矽油消泡劑
乳液型消泡劑是壹種通用型有機矽消泡劑，是用低起泡性乳化劑如司盤、吐溫、聚乙二醇醚等乳化矽油/矽油膏制成的水包油（O/W）型乳液。它的特點是易分散在水體系中，可廣泛用作水相體系的消泡，它對起泡液的溫度、酸、堿、鹽比較敏感，易導致飄油或破乳，而且稀釋穩定性和持久性差，二甲基矽油會慢慢析出，從而失去消泡能力，對於不能含油的體系會汙染體系。
乳液型消泡劑配方舉例：(含活性物30％)
①先制成SiO2矽膏：（如2.1中所述）
25℃,500cp 二甲基矽油 45.0g
25℃,1000cp 二甲基矽油 45.0g
疏水型二氧化矽（安徽敬業JY100-09X） 10.0g
合計 100.0g
②制成乳液：將SiO2矽膏和復合乳化劑混合加熱至60～70℃，攪拌1小時，在高速攪拌下緩慢加入50℃水，繼續攪拌15分鐘左右，加入增稠劑調至合適粘度，過濾得乳液。
SiO2矽膏 （同上） 30.0g
S－80 6.0g
T—80 2.0g
聚氧乙烯（20）烷基醇醚 2.0g
水 60.0g
增稠劑 0.5-1.0g
合計 100.0g
3.2自乳化型聚醚矽油消泡劑
自乳化型聚醚矽油消泡劑是壹種以SiO2矽油膏、聚醚改性矽油為活性成分，再配以其它助劑而成的自乳化型新型高效復合有機矽消泡劑。
聚醚改性矽油具有很強的乳化能力，能乳化矽油和自乳化，使整個乳化體系非常穩定；由於兼具聚矽氧烷的低表面張力和聚醚的易分散性的特點，使消泡劑易於分 散鋪展；高於濁點溫度時具有消泡性，低於濁點溫度則分散在起泡液中，使消泡持久。由於各組分的協調作用，提高了消泡劑的適用性，具有耐高溫、耐酸堿、機械 穩定性、適用範圍廣、用量少、效力高、持久消泡的特點，廣泛應用於印染、造紙、制藥、塗料、石油、化工等領域，特別適應於壹般矽油乳液難以勝任的苛刻起泡 液中，如聚酯纖維織物高溫染色工藝中的消泡，二乙醇胺水溶液脫硫體系的消泡，各種油劑、切削液、不凍液等體系的消泡。
染色用自乳化聚醚消泡劑配方舉例：(含活性物100%)
聚醚矽油：用低含氫矽油（0.18％）和單端烯丙基聚醚(EO:PO=4:6)在N2氣保護下，80～100℃，Pt配合物催化下進行氫矽化反應，得淡黃色改性聚醚矽油。
聚醚改性矽油 650g
SiO2矽膏 （同上） 150g
烯丙基聚醚（EO:PO=1:1） 150g
(25℃,50~100cp)低粘度羥基矽油 50g
合計 1000g
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