有机硅消泡剂是含有聚硅氧烷为其主要活性成分的,具有特别低的表面张力的液体。然而,聚硅氧烷的化学结构对消泡效果起着决定性影响。例如,短链的聚硅氧烷可稳泡而非消泡。一个特定的聚硅氧烷是稳泡剂还是消泡剂,取决于产品在液体介质中的相容性和溶解度。只有不相容和不溶解的聚硅氧烷才有消泡功能。
此图以纯的(未改性的)聚二甲基硅氧烷对这一点作了说明。在这种情况下控制的因素是有机硅的分子量或链长。较低分子量的产品作为泡沫稳定剂,较高分子量的同系物有足够的不相容性以起到消泡的作用。而再高分子量的产品(锤纹漆用的有机硅)则完全不相容。所需的“适度不相容性”可通过多种有机硅化学技术而得到。
在有机硅主链上以各种有机侧链来改性可控制其相容性。引入基于环氧乙烷的聚醚链(R1)可以提高亲水性,因而也提高了在极性体系中的相容性。引入基于环氧丙烷的聚醚链可以提高疏水性。聚二甲基硅氧烷也可用甲基烷基聚硅氧烷代替。当第二个甲基被较长的烷基链(R2)取代后,有机硅的表面张力会升高。一般来说,这意味着稳泡作用的降低。
以全氟有机物改性的消泡剂,称为“氟有机硅消泡剂”。这些产品有非常低的表面张力和强烈的消泡性能。
水性体系用有机硅消泡剂
水性涂料用有机硅消泡剂大多数都是强烈憎水的有机硅油的乳液。由于含有有机硅,它们比矿物油消泡剂的价格要高,故主要用于高档涂料。有机硅消泡剂也含有憎水颗粒(聚脲)以增进分散性和消泡性能。有机硅消泡剂的主要优点(与矿物油产品比较)是既不降低高光体系的光泽,也不改变颜料浓缩浆的颜色接受性。
% | |
有机硅油 | 5-90 |
憎水颗粒 | 1-3 |
化剂 | 3-6 |
聚乙二醇和/或水 | 0-85 |