消泡剂的研究进展及其消泡机理

本文以工业过程中常用的消泡方法为例,介绍了物理消泡和化学消泡两种操作方法及优缺点,并重点介绍了聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型4种不同类型消泡剂的应用效果,并对消泡剂的消泡机理进行了分析。

有机硅基RAFT试剂制备聚醚改性有机硅消泡剂

以八甲基环四硅氧烷和巯丙基甲基二甲氧基硅烷为原料,合成了巯基硅油;再以巯基硅油、CS_(2)和2-溴代异丁酸甲酯为原料,合成了有机硅基可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂(RAFT-SSO);RAFT-SSO与甲基封端的烯丙基聚氧乙烯醚(EO)、甲基封端的烯丙基聚氧丙烯醚(PO)采用RAFT聚合反应合成了聚醚改性有机硅消泡剂(RS-EOPO)。采用FTIR、^(1)HNMR,GPC对RS-EOPO进行了结构表征,对其消泡、抑泡、相容性进行了测试,并将RS-EOPO与进口消泡剂性能进行对比。RS-EOPO最佳合成工艺条件为RAFT-SSO相对分子质量为2000、m(EO)∶m(PO)=1∶4、m(RAFT-SSO)∶m〔醚(EO和PO)〕=1∶1.15、反应温度75℃、反应时间8 h、引发剂用量为EO(3.45 g)和PO总质量的2%。在上述条件下,RS-EOPO收率为91.8%。

消泡剂对磷建筑石膏孔隙率及强度的影响

添加外加剂是改善建筑石膏性能的主要方法。采用单因素试验,研究了有机硅消泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂对磷建筑石膏硬化体孔隙率、强度、软化系数和吸水率的影响,并从微观角度分析影响机理。结果表明,有机硅消泡剂的掺量在0~1.50%时对磷建筑石膏浆体具有缓凝作用,初凝时间从4 min延长至8 min,终凝时间从9 min延长至17 min。有机硅消泡剂在掺量为0~0.50%或聚醚改性有机硅消泡剂在掺量为0~1.50%时会提高磷建筑石膏硬化体的强度,聚醚改性有机硅消泡剂对于磷建筑石膏的性能提升效果更优。

混凝土消泡剂的研究进展

介绍了传统混凝土中的添加剂及消泡剂的发展历程,重点阐释了混凝土消泡剂的分类以及消泡作用机理,包括常见的表面活性作用以及长链润滑作用,并对目前混凝土各类消泡剂的研究进行了简要总结;着重介绍了目前关于混凝土中新型消泡剂的国内外研究改性以及应用进展,提出新型环保、多功能领域应用是今后混凝土消泡剂未来发展方向的观点。

长链烷基脲类消泡剂的合成及性能研究

开发无硅型消泡剂是未来消泡剂领域的发展方向之一。本工作将十八烷基异氰酸酯分别与油胺、1,6-己二胺和三(2-氨基乙基)胺反应合成了三种长链烷基脲,并以烷基脲为消泡活性物、矿物油为载体、Span-Tween为乳化剂制备了三种脲类消泡剂。用核磁共振氢谱(1H NMR)和红外光谱(FT-IR)对产物进行结构表征。通过显微观察手段研究了疏水粒子在油基消泡剂中的消泡过程和机理,并通过单因素实验探究了各组成及用量对消泡剂性能的影响。结果表明:当选用低黏度白油,脲消泡活性物占消泡剂质量分数为4%,Span-Tween复合乳化剂亲水亲油平衡(HLB)值为8、用量占消泡剂质量分数为5%时,制得的脲类消泡剂在涂料应用中有着比同类市售产品更优异的消泡性能。

消泡剂与减缩剂对聚合物改性水泥砂浆干燥收缩和质量损失的影响

研究了单掺消泡剂、单掺减缩剂及二者复掺对聚合物改性水泥砂浆的干燥收缩率和质量损失率的影响。结果表明,单掺消泡剂时,砂浆的干燥收缩率与质量损失率均会降低,且降低幅度与掺量成正比;单掺减缩剂时,砂浆的干燥收缩率降低且降幅与掺量成正比,质量损失率整体降低,但随着掺量的增加,减缩剂对质量损失的抑制作用逐渐降低;二者复掺对砂浆的干燥收缩与质量损失的抑制作用大于各自单掺时,具有明显的协同效应。砂浆的质量损失率与干燥收缩率之间存在幂函数关系,曲线参数受外加剂种类及掺量影响。

聚醚共改性硅油消泡剂的合成工艺研究

合成了一种新型乳液型聚醚改性硅油消泡剂,通过分子设计合成了消泡剂所用聚醚共改性硅油,合成聚醚共改性硅油合成的最佳条件为:反应时间为2 h,催化剂用量为0.2 mL,低含氢硅油/聚醚L61为1:2,反应温度为110℃,产率可达77%。制备的消泡剂与乳化剂、增稠剂等复配,具有良好的消泡性能。

聚醚酯消泡剂在白水中的性能研究

本研究表征了以不同官能度的聚醚(脂肪醇聚醚、丙二醇聚醚、甘油聚醚,官能度分别为1、2、3)和脂肪酸为原料合成的聚醚酯结构,着重探讨了3种官能度聚醚酯的消泡性能。结果表明,硬脂酸为优选脂肪酸,起始剂为十八醇、环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)物质的量比为3∶7时,合成的脂肪醇聚醚酯消泡剂的消泡性能最佳;POEO或EOPOEO嵌段的丙二醇聚醚酯(EO在聚醚链段末端)具有良好的消泡效果;相对分子质量3 000的甘油聚醚合成的甘油聚醚酯消抑泡效果最佳。优选的十八醇聚醚酯在低温生活用纸白水中消抑泡效果好,丙二醇聚醚酯和甘油聚醚酯分别在高温箱纸板和文化用纸白水中消抑泡效果好。3种聚醚酯溶液浓度增至0.6 g/L时,表面张力均为27.0 mN/m。

渤海某终端处理厂天然气脱硫脱碳用消泡剂合成及评价

研制了一种以聚醚改性硅油/硅脂为主剂的天然气脱硫脱碳溶液用消泡剂,测试了其在不同发泡液、温度下的消泡性能。结果表明:贫胺液加入100 mg/L自制消泡剂即可达到应用需求;富胺液需加注超过1 000 mg/L才能满足应用要求。消泡剂加量1 000~1 500 mg/L时,在不同实验温度下可以满足现场应用要求,消泡效果明显优于现场在用有机硅乳液型消泡剂和收集的聚醚型胺液消泡剂。

HPLC法测定胃镜消泡剂中羟苯乙酯钠含量

采用高效液相色谱(HPLC)法测定胃镜消泡剂中羟苯乙酯钠的含量,色谱条件:采用Kromasil C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以甲醇-1%冰乙酸溶液(60∶40)为流动相,流速为1.0 mL·min^(-1),检测波长为256 nm,柱温为30℃。结果表明:羟苯乙酯钠在2.41~24.14μg·mL^(-1)范围内线性关系良好(r=1.000 0),平均回收率为107.02%,RSD为1.37%。该方法简便、准确,可用于胃镜消泡剂中羟苯乙酯钠的含量控制。

聚硅氧烷消泡剂对C35防腐抗渗混凝土性能的影响研究

在保持原材料均不变化的情况下,仅改变聚硅氧烷消泡剂组成材料的比例,配制成C35防腐抗渗混凝土,研究改变组分对C35防腐抗渗混凝土凝结时间、抗压强度及耐久性的影响。研究结果表明:改变聚硅氧烷消泡剂各组分的组成,能够制备具有良好的抗渗性能、抗硫酸盐腐蚀性能的混凝土,同时能够优化凝结时间。

消泡剂对水性涂料量产的外观性能研究

在批量工业化生产中,消泡剂的分散程度直接决定水性涂料产品的涂膜外观平整度和理化性能。以水性丙烯酸防腐涂料为基础,通过工业化生产该体系的水性涂料产品,系统地研究了其润湿流平行为和消泡体系。分别考察了消泡剂的复配方式、投料速度、分散速度和分散时间等方面,并以涂膜外观和涂膜耐性作为评价指标。结果表明:对于水性钢结构涂料产品,因工业化生产所引起的涂层外观缺陷问题得以解决,并明显地提高批量生产的成品合格率。涂层性能与小批量生产的产品涂层保持一致,符合HG∕T 5176-2017钢结构用水性防腐涂料的要求。

不同消泡剂对抗燃油泡沫超标的性能研究

火力发电企业汽轮机液压调节系统介质抗燃油在运行维护中发现有泡沫特性超标情况,影响润滑、调节失准等的问题。通过研究市售的四种消泡剂,分别对四种消泡剂的组成、抗燃油的消泡性能做了分析,并筛选出最佳消泡剂。将筛选出的消泡剂按照0.03%加入到抗燃油中进行了开口杯老化试验,考察了消泡剂对抗燃油润滑性能和安全性能的影响。该消泡剂适用于抗燃油泡沫特性超标时添加。

消泡剂及“先消后引”工艺对混凝土结构表观气泡的影响研究

由于复杂的施工环境,混凝土构件普遍存在表观缺陷问题,针对这种现象,研究了不同比例消泡剂掺量对混凝土构件表观质量的影响,在消泡剂最佳掺量的情况下,进一步研究了不同比例引气剂掺量对对混凝土表观质量的影响。结果表明:“先消后引”工艺可有效调节混凝土的含气量,从而控制混凝土构件表观质量。其中,消泡剂JQ-X掺量为聚羧酸系高性能减水剂的0.02%,引气剂K12掺量为胶凝材料的0.03%时,混凝土表观形貌最佳。

有机硅消泡剂的研究进展及应用

气泡是工业生产中的常见现象,不仅会降低生产效率,也会影响产品质量,甚至导致设备故障。消泡剂作为重要的功能助剂,其中有机硅消泡剂因其独特的化学结构及稳定性,成为近年来的研究热点。有机硅消泡剂不仅能有效抑制气泡生成,同时具有耐高温、耐酸碱、低毒等特性,已成为国内外重点研究对象。综述了消泡机理,进而探索不同种类及性能的有机硅消泡剂,旨在为相关领域研究提供借鉴。

韧性水泥浆固体消泡剂的研发与应用

韧性水泥浆在混配搅拌时产生大量气泡不易消除,导致入井水泥浆密度难以把控,针对此问题,以聚醚改性有机硅乳液消泡剂作为主剂,具有针尖和渗透作用的疏水性二氧化硅纳米颗粒作为副剂,以氯化钠和改性硅藻土作为载体,开发出一种固体消泡剂。实验评价和现场应用结果表明:该固体消泡剂具有良好的消、抑泡能力,对韧性水泥浆的稠化时间、失水无影响,可改善水泥浆的流动度和流变,提高水泥石抗压强度,解决了韧性水泥浆消泡难问题。

LNG胺液消泡剂的筛选实验

在液化天然气(LNG)的脱硫脱碳净化过程中,胺液经常因为固形物和烃类物质的累积而产生发泡现象,不仅影响了净化效率,还可能引发设备运行问题。因此,选用合适的消泡剂对于维持生产流程的稳定性至关重要。本研究针对常用的三种消泡剂:有机硅消泡剂、硅酮消泡剂和醚类消泡剂,进行了系统的筛选实验,以评估它们在高温、酸碱环境下的消泡效果和耐用性。实验结果表明,硅酮消泡剂在各项测试中表现最优,尤其是在消泡速度和所需添加量上显著优于其他两种消泡剂。这些发现为LNG脱硫脱碳净化系统中消泡剂的选择提供了科学依据,有助于提高系统的操作效率和安全性。

新型抗剪切型有机硅消泡剂的设计合成及其应用研究

本研究专注于抗剪切型有机硅消泡剂的设计、合成与实验研究。通过精心设计的分子结构,并选用活性强的酮氧硅烷作为主要消泡成分,成功制备出一种消泡效果卓越、抗剪切稳定性优良的消泡剂。实验结果表明,该消泡剂在实际应用中展现出强大的抗剪切能力,能有效消除液体中的泡沫,并显著减少泡沫残余量。其独特的结构设计使得消泡剂在强剪切环境下仍能保持出色的消泡效果,为化工生产中的泡沫控制提供了新的解决方案。此外,我们还探讨了该消泡剂在几种典型工况下的消泡效果,发现其消泡率和抗剪切性在工况中都表现出色。这项研究的结果对于制备高效抗剪切消泡剂和优化现有消泡剂的性能有着深远的应用价值。

水性涂料用有机硅消泡剂的研制

以液体石蜡为油相,疏水白炭黑为活性组分,失水山梨醇单油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚与单硬脂酸甘油酯复配组分为乳化剂,制得一种水性涂料用有机硅消泡剂。固定消泡剂的固含量为40%,分别考察了不同液体石蜡含量、不同疏水白炭黑含量及不同亲水亲油平衡值对所制得消泡剂的消泡、抑泡性和分散性的影响。结果表明,当体系中液体石蜡的含量为29(w)%,疏水白炭黑的含量为0.15(w)%,复配乳化剂的HLB值为8.5时,消泡时间仅需83s,抑泡时间为75s,在水中分散时,无油斑,无油相颗粒。

国内外食品消泡剂的研究进展

消泡剂是一种具有化学和界面化学消泡作用的化学药剂,具有低表面张力、高表面活性的特点,它利用局部表面张力降低或破坏膜弹性的机理实现破泡、抑泡、脱泡。食品在加工时,如发酵、搅拌、煮沸、浓缩等过程中会产生大量泡沫,过多的泡沫会降低设备的装料系数,致使排气管黏带液体,造成原料的损失,还会降低菌种的产酸能力,甚至使操作无法正常进行,消泡剂的加入能够使泡沫破灭。消泡剂有聚醚型,有机硅型,复合型,酯型等,本文综述了聚醚消泡剂、N型消泡剂、有机硅消泡剂、蔗糖脂肪酸酯类消泡剂、复合型消泡剂等在国内外食品业,如味精生产、糖生产、淀粉酶生产、酿酒中的应用情况,并对同一种行业中不同消泡剂的使用效果进行了比较,复合型消泡剂将是未来的发展趋势之一。