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有机硅消泡剂

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。

聚二甲基硅氧烷

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。

有机改性聚硅氧烷

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

消泡剂必须在较高的剪切力下混入才能获得无缩孔的漆膜。高度不相容的消泡剂需在早期添加到研磨料中,对于较相容性的产品如标准消泡剂 BYK-024 和 BYK-023,调漆阶段需提供足够高的剪切力。高相容性消泡剂 BYK-025特点是易加入,且不会在幕式涂布机上造成破幕。经济型有机硅消泡剂 BYK-1610 和 BYK-1615 专门开发用于装饰行业的乳胶漆。这两种产品适合替代主要用于乳胶漆和灰泥中的矿物油消泡剂。BYK-1723、BYK-1724、BYK-1611 和 BYK-1617 专门开发用于需贴欧洲生态标签的应用领域。

溶剂型涂料体系用有机硅消泡剂

BYK-065 和 BYK-066 N 是两个氟改性的聚硅氧烷,有宽广的应用范围。尽管它们含有很少量的不相容性物质,它们的消泡能力仍很强。BYK-070,BYK-088 和 BYK-141相容性较好,BYK-088 的活性物质符合 FDA§175.300,是特别开发用于无芳香族溶剂的配方。

 

除了真正的“有机硅消泡剂”外,还有些具有消泡性能的有机硅表面助剂,这类产品总是与聚甲基烷基聚硅氧烷有关。它们应用于起泡问题不十分严重且需要典型的有机硅性能,比如增加滑爽和防止贝纳德漩涡。显然,当上述产品的消泡作用不够强时,就需要与有机硅或非有机硅的聚合物型消泡剂一起使用。