聚醚型消泡劑主要分為GP型、GPE型、GPES型。
聚合環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷、或環(huán)氧丙烷與甘油即可獲得GP型。其在起泡介質(zhì)內(nèi)的抑泡能力要高于消泡能力。常用在生物農(nóng)藥、酵母等生產(chǎn)中做消泡劑。
GPE型消泡劑主要是將環(huán)氧乙烷加在聚丙二醇鏈段(GP型消泡劑)末端,變成親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油鏈端。其在介質(zhì)中易溶解,消泡能力強(qiáng),但溶解度也較大,抑泡性能較差,常用于制藥工業(yè)做素發(fā)酵過程的消泡劑。
GPES型是在GPE型消泡劑鏈端用硬脂酸進(jìn)行酯化處理后得到一種新的聚醚型消泡劑。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的分子親油性增加,親水性降低,易于聚集在氣液界面,因而消泡效率高。
成本較高的二硅油通常適合油溶性溶液的消泡。一般來說,高黏度的起泡體系選擇低黏度的消泡劑,低黏度的起泡體系選擇高黏度的消泡劑。
(1)聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑特點(diǎn)
逆溶解性:由于分子中含有聚醚鏈段,所以具備聚醚消泡劑的濁點(diǎn)特性,能基于體系消泡的溫度需求方便地選擇適用的聚硅氧烷聚醚型消泡劑。
自乳性:由于硅氧烷鏈段和聚醚鏈段對(duì)溶劑的憎、親性能不同,當(dāng)聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑加入溶劑中,聚醚鏈段伸展于外部、聚硅氧烷鏈段卷曲于內(nèi)部,所形成分散狀態(tài)即所謂的“自乳性”。消泡劑在自乳性作用下,可以迅速、均勻地分散于起泡液內(nèi),其穩(wěn)定性較為突出,對(duì)抑泡、消泡功能的發(fā)揮有利。對(duì)聚醚鏈段、硅氧烷鏈段的比例進(jìn)行調(diào)節(jié),可以使消泡劑適用于不同性質(zhì)起泡溶液。
不同種類的優(yōu)缺點(diǎn):
礦物油類、酰胺類、低級(jí)醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、磷酸酯類等有機(jī)物消泡劑的研究應(yīng)用較早,屬于代消泡劑,其具有原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)在于消泡效率低、專用性強(qiáng)、使用條件苛刻等。
聚醚類消泡劑是第二代消泡劑,主要包括直鏈聚醚、由醇或氨為起始劑的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三種。聚醚類消泡劑的優(yōu)點(diǎn)在于抑泡能力強(qiáng),除此以外,還有些聚醚類的消泡劑具有耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)良性能;缺點(diǎn)是使用條件受溫度限制、使用領(lǐng)域窄、消泡能力較差、破泡速率低等。
有機(jī)硅類消泡劑(第三代消泡劑)有較強(qiáng)的消泡性能、快速的破泡能力、揮發(fā)性低、對(duì)環(huán)境害、無生理惰性、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),因此有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)潛力,但是抑泡性能較差。
聚醚改性聚硅氧烷消泡劑同時(shí)兼有聚醚類消泡劑和有機(jī)硅類消泡劑的優(yōu)點(diǎn),是消泡劑的發(fā)展方向。有時(shí)還可以根據(jù)其逆溶解性重復(fù)利用,但是此類消泡劑的種類較少,還處于研發(fā)階段,生產(chǎn)的成本較高。