存在問題
我國在上個(gè)世紀(jì)七十年代以后,開始從事于聚醚改性硅油的開發(fā)和應(yīng)用,克難攻堅(jiān),但消泡劑產(chǎn)業(yè)起步較晚,國產(chǎn)消泡劑的更新?lián)Q代是不能跟上工業(yè)發(fā)展的步伐。國內(nèi)對于-Si-C-型聚醚改性硅烷的供應(yīng)主要是依靠進(jìn)口這一渠道,因?yàn)橄啾扔趪獾?Si-C 型聚醚改性硅油的研究,我國對其進(jìn)行的研究則要匱乏很多,基本上沒有新的產(chǎn)品和新的工藝出現(xiàn),一方面是因?yàn),能夠生產(chǎn)特種聚醚和特種含氫硅油的廠家較少,產(chǎn)品原料的選擇有限;另一方面是因?yàn),采用聚醚改性硅油工藝合成還是沿用傳統(tǒng)的合成工藝,因此產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率較低,產(chǎn)物中交聯(lián)產(chǎn)物較多,產(chǎn)品質(zhì)量較差,其經(jīng)濟(jì)效益難有保障。
按照原有的合成工藝制備聚醚改性硅油,加成反應(yīng)中催化劑氯鉑酸成本會(huì)很高,反應(yīng)條件很苛刻。若反應(yīng)中催化劑用量少,反應(yīng)中副反應(yīng)很難控制,產(chǎn)物外觀顏色會(huì)加深且需要延長反應(yīng)時(shí)間;反應(yīng)中的溶劑(甲苯與異丙醇)對環(huán)境及人體危害性較大,若溶劑殘留同時(shí)會(huì)使產(chǎn)物的表面張力升高,此外,為了去除反應(yīng)剩余的溶劑還需要額外的處理過程,設(shè)備復(fù)雜。
市場上有琳瑯滿目的消泡劑品種,大多消泡劑消泡效果尚可,抑泡作用不強(qiáng),使顧客花費(fèi)了金錢,卻達(dá)不到想要的消泡效果,以致于令人不敢放心地使用或干脆放棄消泡劑的使用。平時(shí)摻入混凝土中的許多外加劑都有一定的引氣作用,引入的氣泡對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的副作用,好的消泡劑摻入混凝土中抑制或消除混凝土中過多或有害氣泡,可提高混凝土密實(shí)度,從而提高混凝土強(qiáng)度,因此研制出性能優(yōu)良的消泡劑無疑十分重要與迫切。
發(fā)展趨勢
聚醚改性硅油(PESO)是生產(chǎn)以及應(yīng)用最多的一類硅油,其通過線型的二甲基硅油主鏈或者側(cè)
PESO消泡劑分子結(jié)構(gòu)
PESO消泡劑分子結(jié)構(gòu)
鏈與聚醚鏈相連接聚合而成,是市場生產(chǎn)和應(yīng)用最廣泛的改性硅油。這種硅油的分子結(jié)構(gòu)中聚醚鏈段中的氧原子,與水作用可以形成氫鍵,從而可溶解在水溶液中;聚硅氧烷鏈段既不親水又不親油,其主鏈上的烴基也不親水。因此,聚醚鏈段和聚硅氧烷鏈段通過硅氫加成反應(yīng)生成化學(xué)鍵連接在一起,形成一種性能獨(dú)特的非離子表面活性劑。由于聚醚種類繁多,在加成反應(yīng)時(shí)引入方式變化,就會(huì)生成一系列不同的聚醚改性硅油,性能與功能各異,可以滿足多元化市場的需求。
PESO消泡劑結(jié)合了聚醚的水溶性和有機(jī)硅低表面張力特點(diǎn)。它具有聚醚鏈段中親水性基團(tuán)EO,疏水性基團(tuán) PO,適當(dāng)調(diào)節(jié)兩者比例,就會(huì)有很強(qiáng)的低表面張力,形成很強(qiáng)的消泡能力。
隨著PESO消泡劑研制工作持續(xù)進(jìn)行,涌現(xiàn)出許多新的活性消泡組分,使得對復(fù)配消泡劑的反應(yīng)機(jī)理及各組分的協(xié)同效應(yīng)研究更加深入。因此成分單一、經(jīng)濟(jì)效益差的消泡劑將逐漸被多功能、高效率的復(fù)配型消泡劑所取代,這將會(huì)是消泡劑市場的未來趨勢。
在原有PESO基礎(chǔ)上引入新的基團(tuán),如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖類)及C6H5COC6H5和-COOH(羧基),可賦予PESO更多反應(yīng)性和多功能性。隨著世界范圍內(nèi)清潔生產(chǎn)的呼聲越來越高,開發(fā)高效、綠色、多功能表面活性劑新品種成為PESO消泡劑發(fā)展的主導(dǎo)方向。