消泡劑在水泥基材料有哪些應(yīng)用?
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發(fā)表時(shí)間:2021-01-03 17:08:00
消泡劑在一定程度上用于水泥基材料,如干混砂漿和混凝土。在干混砂漿中,消泡劑主要用于自流平砂漿,它可以消除混合過(guò)程中乳膠粉和減水劑等添加劑引入的氣泡,從而使硬化的地板材料光滑平整,減少材料表面的氣孔,提高耐久性。混凝土中,消泡劑主要起到消除大氣泡和優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)的作用。眾所周知,減水劑的成功給現(xiàn)代混凝土帶來(lái)了一場(chǎng)革命。然而,減水劑在使用過(guò)程中容易在混凝土中產(chǎn)生氣泡,尤其是聚羧酸減水劑。較大的氣泡會(huì)顯著降低混凝土的力學(xué)性能和耐久性。有必要使用消泡劑來(lái)消除這些氣泡。
溶解度和增溶程度大多數(shù)消泡劑是表面活性劑物質(zhì),它們的分子結(jié)構(gòu)應(yīng)該與發(fā)泡體系和發(fā)泡助劑物質(zhì)有適當(dāng)?shù)挠H和力。當(dāng)表面活性劑處于溶解狀態(tài)時(shí),它通常定向排列在氣泡膜氣液界面上,起到穩(wěn)定氣泡的作用——它是氣泡助劑。如果它處于過(guò)飽和和不溶狀態(tài),并以顆粒的形式積聚在氣泡膜上,它就是消泡劑。消泡劑的更小有效量取決于其活性成分在發(fā)泡溶液中的溶解度。溶解度越低,有效劑量越小。水系統(tǒng)中使用的硅油乳液消泡劑,活性成分硅油的溶解度很小,因此可以在低濃度下發(fā)揮作用。包含在發(fā)泡液體中的發(fā)泡助劑的疏水端將被吸附到消泡劑顆粒的表面上,這將溶解消泡劑的活性成分,并且如果被消耗掉,溶解的消泡劑將不再消泡。也就是說(shuō),消泡劑在發(fā)泡溶液中抗溶解的時(shí)間越長(zhǎng),其消泡效果就越持久。消泡劑的增溶與CMC(臨界膠束濃度-表面活性劑溶液的臨界膠束濃度)有關(guān)。經(jīng)常發(fā)現(xiàn),一些消泡劑在加入溶液一段時(shí)間后會(huì)失去其功效。為了防止泡沫形成,必須添加一些消泡劑。這可能是因?yàn)橄荼砻婊钚詣┑臐舛瘸^(guò)CMC,CMC溶解了消泡劑的活性成分,從而失去了表面上的鋪展效果,大大降低了消泡效果。消泡劑活性成分的溶解度和增溶度取決于消泡劑活性成分本身的結(jié)構(gòu)和發(fā)泡液體的性質(zhì)。根據(jù)研究,不含極性基團(tuán)的烴鏈的增溶程度低于含極性基團(tuán)的烴鏈(即,非極性烴鏈的消泡劑難以增溶,極性烴鏈的消泡劑易于增溶)。此外,即使非極性烴鏈的消泡劑在發(fā)泡液體界面上具有與非極性表面活性劑相似的化學(xué)結(jié)構(gòu),溶解量也會(huì)更大。因此,基于對(duì)溶液中泡沫助劑結(jié)構(gòu)的分析,選擇消泡劑的非極性部分和泡沫助劑的非極性基團(tuán)具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的消泡劑可以在較低劑量下獲得更好的消泡效果。
消泡劑成品中一般含有三種物質(zhì):活性成分、分散劑和載體。消泡劑一般是油性物質(zhì),親水性不好,較難滲入泡沫之間和在泡沫表面膜層擴(kuò)散開來(lái),所以在有些消泡劑成品中需加入擴(kuò)散劑以提高消泡劑的滲入和擴(kuò)散能力。常用的擴(kuò)散劑主要有:脂肪酸、脂肪醇、磺化脂肪酸、脂肪酸硫代琥珀酸酯、脂肪酸皂、辛基或壬基酚聚乙二醇醚等,這些物質(zhì)本身就具有消泡作用。消泡劑價(jià)格當(dāng)然并不是所有消泡劑中都需要加入擴(kuò)散劑,如低級(jí)醇作消泡劑時(shí)就不必使用擴(kuò)散劑。
在制漿工序中,由于制漿原料中含有脂肪酸、樹脂酸等天然物質(zhì),與加入的燒堿、硫化堿等化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)生成脂肪酸皂、樹脂酸皂等起泡物質(zhì),再加上纖維素等高分子物質(zhì)的穩(wěn)泡作用,在漿料的流送和混合時(shí)將大量空氣帶入漿料體系就形成了大量穩(wěn)定的泡沫,給后續(xù)工序如洗滌、輸送、漂白等帶來(lái)很大的困難,造成浮漿和使紙漿質(zhì)量降低。有的工廠采用“清水壓泡”,這種方法對(duì)去除泡沫有一定的效果,但除泡效果并不理想。制漿工序洗滌下來(lái)的黑液也含有高濃度的脂肪酸皂、樹脂酸皂等起泡和穩(wěn)泡物質(zhì),為方便操作和提高紙漿堿回收率,也必須對(duì)黑液進(jìn)行消泡處理。