På mange felt som kjemisk produksjon, vannbehandling, matforedling og belegg og blekk, påvirker skumgenerering ofte produksjonseffektivitet, produktkvalitet og til og med prosesssikkerhet. Skumdempere, som kjernetilsetningsstoffer for å løse skumproblemer, har lenge vært en uunnværlig del av industriell produksjon. For øyeblikket er defoamers på markedet hovedsakelig delt inn i to leir-silikondefoamers og silikon-free defoamers. På grunn av forskjeller i sammensetning og struktur, varierer de betydelig i ytelse, gjeldende scenarier og bruksbegrensninger. Feil valg løser ikke bare skumproblemet, men kan også føre til produktfeil, prosessfeil og andre skjulte farer.
Kjernefunksjonen til defoamers er å forstyrre stabiliteten til skum. Ved å redusere overflatespenningen til skummet og forstyrre skumfilmstrukturen, oppnår de de doble effektene av å bryte og undertrykke skum. Den vesentlige forskjellen mellom silikon og silikon-frie skumdempere ligger i deres forskjellige kjerneaktive ingredienser, som også bestemmer forskjellene i deres påfølgende ytelse og bruksområder.
Den kjerneaktive ingrediensen i silikondefoamers er polysiloksan (også kjent som silikonolje), som vanligvis er sammensatt med hydrofobe partikler (som hydrofob silika behandlet med silikonolje), emulgatorer, bærere og andre komponenter for å danne et komplett system.
Kjernestrukturen består av alternerende spiralformede molekylkjeder av siloksaner (Si-O), med hvert silisiumatom typisk bundet til to metylgrupper. Denne unike strukturen gir den ekstremt lav overflatespenning (typisk 20-21 dyn/cm, langt lavere enn vannets 72 dyn/cm) og kjemisk stabilitet, og hindrer den i å reagere med de fleste syre-base-saltsystemer. Vanlige typer silikondeskummere inkluderer polydimethylsiloxane defoamers og polyeter-modifiserte silikondefoamers. Polyetermodifiserte produkter, ved å introdusere polyetersegmenter i siloksanmolekylet, kombinerer den høye skumdempingseffektiviteten til silikon med kompatibiliteten til polyeter, noe som gjør dem egnet for mer komplekse systemer. Disse modifiserte produktene har også smøreevnen, smørbarheten og emulgeringsstabiliteten som tilbys av polyetersegmentene, og utvider deres anvendelsesscenarier ytterligere.
Silikon-frie skumdempere (også kjent som ikke-silikondeskummere) refererer til skumdempere som ikke inneholder siloksankomponenter. Deres kjerneaktive ingredienser inkluderer hovedsakelig ikke-silikonstoffer som polyetere, mineraloljer, fettalkoholer, fettsyreestere og akrylpolymerer. I likhet med silikondeskummere oppnår silikon-frie defoamers også sin deskummende effekt ved å redusere overflatespenningen til skummet og forstyrre skumfilmstrukturen. Forskjellen ligger i det faktum at deres aktive ingredienser for det meste er vann-oppløselige eller olje-oppløselige organiske stoffer, som er avhengige av deres egen overflate-aktive egenskaper for å utøve effekten.
Blant dem er polyeterskumdempere (som polyoksypropylen-polyoksyetylenblokk-kopolymerer) de mest brukte silikon-frie deskummerne, med god kompatibilitet og omvendt løselighet (skypunkteffekt). De feller ut og avskum ved høye temperaturer og løses opp i vann ved lave temperaturer. Mineraloljedeskummere bruker mineralolje som bærer og er sammensatt med hydrofobe partikler, som har en lavere kostnad. Fettalkohol- og esterdempere har god biologisk nedbrytbarhet og egner seg for scenarier med høye miljøkrav.
Applikasjonsscenarier
Silikondeskummere, med fordelene med rask avskumming, langvarig-skumdemping, motstand mot høye og lave temperaturer og motstand mot syrer og alkalier, er mye brukt i felt med høye krav til skumdemping og tøffe prosessmiljøer. De er spesielt egnet for scenarier med store mengder skum og kontinuerlig skumdannelse. Spesifikke applikasjoner er som følger:
I det kjemiske produksjonsfeltet er silikondeskummere egnet for ulike kjemiske reaksjoner, oppløsningsrøring, destillasjon, ekstraksjon og andre prosesser, for eksempel produksjon av syntetiske harpikser, gummi, beleggsråmaterialer og syre-basenøytraliseringsreaksjoner. Fordi kjemisk produksjon ofte involverer tøffe forhold som høy temperatur, høyt trykk og sterke syrer og alkalier, oppfyller den kjemiske stabiliteten og temperaturbestandigheten til silikondeskummere disse kravene, og forhindrer effektivt problemer som redusert reaksjonseffektivitet og materialavfall forårsaket av skum. For eksempel, i polyuretansyntesereaksjoner, kan silikondeskummere raskt eliminere den store mengden skum som genereres under reaksjonen, og sikre ensartet molekylvekt av produktet; i produksjon av beleggråmaterialer kan de undertrykke skumdannelse under pigmentdispersjon, og forbedre råmaterialets renhet.
Silikon-frie skumdempere, med fordelene med god kompatibilitet, ingen silikonrester og enkel biologisk nedbrytbarhet, brukes hovedsakelig i scenarier der krav til produktrenhet og overflatekvalitet er høye, eller hvor silikonkomponenter er forbudt. Spesifikke applikasjoner er som følger:
I belegg-, blekk- og limindustrien er dette et av kjernebruksområdene for silikon-frie skumdempere, spesielt egnet for høykvalitets trebelegg, bilmaling, metallisk maling, UV-herdende systemer, plastbelegg (PP, ABS, etc.) og trykkblekk av polyolefinfilm. I disse bruksområdene kan silikonskumdempere lett forårsake overflatedefekter som nålehull, fiskeøyne og silikonflekker, noe som påvirker utjevning, vedheft og utskriftsresultater. Silikon-frie skumdempere (som akrylpolymerer og polyetere) har god kompatibilitet, effektivt skumdempende uten å påvirke produktets utseende eller påfølgende prosessytelse (som overmalbarhet og bindestyrke). For eksempel, i LED-innkapslingslim og potting av optiske komponenter, sikrer silikon-frie skumdempere at de innkapslede delene er gjennomsiktige, pinhole-frie og ikke påvirker optisk ytelse eller adhesjon.
Innen elektronikk og presisjonsmaskinering er dette produktet egnet for PCB-rengjøring, elektronisk komponentrengjøring og presisjonsmetallbehandling (rengjøring av stålplater, fosfatering, for-pletteringsbehandling), blant andre scenarier. Silikonkomponenter er strengt kontrollerte forurensninger i halvlederindustrien. Rester av silikon kan føre til kortslutninger, dårlig lodding og forringelse av fosfatfilmkvaliteten. Silikon-frie skumdempere (som spesielle polyetere og fluorkarboner) etterlater ingen silikonrester, noe som unngår silisiumforurensning og sikrer produktpresisjon og ytelse. For eksempel ved PCB-rengjøring eliminerer silikonfrie skumdempere -skum i rengjøringsløsningen uten å etterlate urenheter, noe som sikrer isolasjonsytelsen til kretskortet.
I tekstiltrykk- og fargingindustrien er den egnet for farging, trykking og etterbehandling (mykning) av lyse-fargede stoffer. Silikonrester er vanskelig å vaske av og kan danne "silikonflekker" etter tørking, noe som gir fargevariasjoner og fargeforskjeller. Det kan også komme i konflikt med silikonmyknere. Fettalkohol-emulsjoner og polyeter-baserte silikon-frie skumdempere kan unngå disse problemene, og sikrer jevn farging og en ren stoffoverflate.
Silikondeskummere og silikon-frie defoamers er ikke "motsatt i kvalitet", men hver har sine egne styrker og er egnet for forskjellige scenarier: silikondefoamers er overlegne når det gjelder høy effektivitet, lang-varig effekt og motstand mot tøffe miljøer, noe som gjør dem egnet for scenarier med høye krav til skumdempende effektivitet og ingen restriksjoner på silikonrester; silikon-frie skumdempere er overlegne når det gjelder god kompatibilitet, ingen rester og miljøvennlighet, noe som gjør dem egnet for scenarier med høye krav til produktkvalitet og miljøvern, og hvor silikonkomponenter er forbudt.
