MeFoam-PE 低分子量(聚醚改性硅酮消泡剂,低分子量):水性涂料和油墨的快速消泡剂
SEMITECH MeFoam-PE 低分子量是专为水性涂料、印刷油墨及含气建筑材料体系设计的快速消泡聚醚改性硅酮消泡剂,适用于快速消泡动力学比长效抑泡持续性更重要的场合。聚醚改性PDMS骨架提供快速铺展和气泡破裂能力;较低分子量赋予更快的扩散速率和消泡动力学。包装为25 kg HDPE桶,中国发货交货期2–4周。
| 聚醚-PDMS | 0.05–0.3% | 25 kg |
|---|---|---|
| 化学成分 | 典型用量 | 最小起订量(HDPE桶) |
化学成分与规格
聚醚接枝PDMS,粘度30–50 cP,疏水性二氧化硅成核剂,二醇载体;在水性泡沫上快速铺展。
MeFoam-PE 低分子量是以低分子量(通常Mw 5,000–15,000 g/mol)PDMS为骨架、在5–15 mol%甲基位点接枝聚醚(聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段)侧链的聚醚改性PDMS消泡剂。SEMITECH 以二醇或水-二醇载体供应100%活性化合物,亦可按需提供25–50%活性浓度的非离子表面活性剂预乳化形态,便于水性涂料加药。化合物含1–3%细分散疏水性二氧化硅作为成核剂(二氧化硅颗粒通过置换气-水界面的表面活性剂分子来引发破泡机理),以及0.05–0.1%抗氧剂稳定剂。
核心技术规格是粘度:25°C下30–50 cP——显著低于高分子量产品(Mw 30,000–80,000,粘度200–500 cP)。较低的分子量意味着更快扩散至新生泡沫的气-水界面,更快铺展于气泡膜表面,以及更快破泡——使 MeFoam-PE 低分子量成为消泡动力学比长效抑泡持续性更重要时的首选。聚醚改性提供比非改性PDMS更好的润湿性和水性配方中的乳液稳定性,而硅酮骨架提供驱动铺展机理的表面张力差(聚醚-PDMS通常18–22 mN/m vs 水性泡沫35–60 mN/m)。
消泡机理:快速铺展 + 气泡膜破裂
铺展于气泡膜,通过较低表面张力置换表面活性剂,疏水性二氧化硅成核破泡。
硅酮消泡剂通过三步机理发挥作用:(1) 消泡剂液滴由于其较低的表面张力(聚醚-PDMS约20 mN/m vs 典型水性泡沫35–60 mN/m),向泡沫气泡气-水界面分配;(2) 硅酮相以高铺展系数在气泡膜表面铺展,从界面置换泡沫稳定表面活性剂;(3) 铺展硅酮膜中的疏水性二氧化硅颗粒通过穿刺变薄的气泡壁,成核引发气泡破裂。MeFoam-PE 低分子量针对铺展步骤优化——其低粘度允许在剪切下快速液滴分散,并快速迁移至气-水界面,在25°C标准0.5%水性SDS表面活性剂溶液中可测消泡时间为5–15秒。
- 用量 0.05–0.15% — 水性涂料;透明和有色建筑乳胶漆
- 用量 0.10–0.20% — 柔印和凹印油墨;食品包装
- 用量 0.15–0.30% — 含气建筑材料(混凝土外加剂、水泥基灌浆料)
- 用量 0.05–0.15% — 粘合剂乳液(PVAc、EVA共聚物)
其权衡在于持效性:低分子量聚醚消泡剂随时间重新分散入本体,铺展膜破碎后需要在长生产周期(>2小时)后期补充加药。对于持续施用场合,请改用高分子量产品 MeFoam-PE 高分子量,其形成铺展更慢但更持久的膜。水性涂料生产中的典型做法:分散阶段加入0.10% MeFoam-PE 低分子量进行快速初始消泡,30分钟后加入0.05% MeFoam-PE 高分子量以在运输和终端使用期间持续抑泡。
应用与配方指导
水性涂料(最大应用场景)、印刷油墨、建筑外加剂、聚合物乳液、水处理。
水性建筑及工业涂料是最大的单一应用场景——乳胶漆(乙烯基丙烯酸、纯丙烯酸)、水性木器涂料、防腐底漆配方。MeFoam-PE 低分子量以0.05–0.15%(基于总配方)加入,在高剪切分散过程中快速消泡,同时不影响颜料研磨的分散稳定性或干燥漆膜的光泽。聚醚改性在玻璃、塑料及已涂装基材上的润湿性优于非改性硅酮消泡剂,后者在低能量表面易产生流挂或缩孔。
纸张和塑料薄膜上的柔印和凹印油墨以0.10–0.20%使用 MeFoam-PE 低分子量,抑制油墨在印版和印刷辊之间循环过程中的泡沫。此处快速动力学至关重要,因为印刷表面的气泡缺陷是即时质量问题;而持效性则不那么关键,因为油墨在加药后数分钟内即被消耗。含气混凝土外加剂和水泥基灌浆料以0.15–0.30%使用 MeFoam-PE 低分子量,控制高剪切搅拌时的引气量。
聚合物乳液生产(PVAc、EVA、乙烯基丙烯酸共聚物)以0.05–0.15%使用 MeFoam-PE 低分子量,抑制乳液聚合过程中的反应器泡沫。废水及工艺水处理以50–500 ppm使用 MeFoam-PE 低分子量,控制上游工序表面活性剂残留在工厂水系统中产生的操作性泡沫。不适用于长期运输/储存场合的持续抑泡——此类场合请选用 MeFoam-PE 高分子量或 MeFoam-S,提供更长的持效性。
采购、储存及质量控制
每批次附CoA;25 kg HDPE桶;密封保质期12个月;耐常温操作;不燃。
SEMITECH 对每批产品出具CoA,包含:25°C粘度(Brookfield,目标30–50 cP)、活性硅酮含量(FT-IR或溶剂萃取,目标≥98%)、疏水性二氧化硅含量(溶剂萃取后灰分分析,目标1–3%)、水分(卡尔费休法,目标≤0.5%)及外观。标准包装为25 kg HDPE桶(活性化合物);大型涂料厂可选200 kg HDPE桶;应要求提供25 kg HDPE塑料桶装50%乳液形态。每牌号最小起订量25 kg。从浙江到亚洲港口交货期1–2周,海运至欧洲及北美需4–6周。
储存:常温条件下稳定;无需氮气保护;不燃。建议密封存放于原包装30°C以下;避免冷冻(可能导致二氧化硅在PDMS中的分散体系不可逆破坏,需重新研磨)。活性化合物密封保质期12个月;乳液形态保质期6个月。相容性测试:在生产规模加药前必须进行小批量试验——硅酮消泡剂可能与水性配方中特定表面活性剂、生物杀菌剂和流变改性剂相互作用,产生凝胶化、表面缺陷或消泡剂提前分离。SEMITECH技术服务部门应要求提供起始配方和相容性测试方案。REACH及法规:已完成工业用途REACH注册;FDA 21 CFR 175.300列入印刷油墨及包装涂层应用的间接食品接触使用。每批发货附EU/GHS格式SDS。
MeFoam-PE 低分子量是快速消泡型聚醚消泡剂——粘度30–50 cP,在水性涂料、印刷油墨及混凝土外加剂中快速铺展破泡。用量0.05–0.3%。标准表面活性剂测试中消泡时间5–15秒。需要消泡后持续抑泡超过2小时的生产周期,请搭配 MeFoam-PE 高分子量使用。
MeFoam-PE 低分子量产品规格表
SEMITECH 现货牌号;每批次附CoA。
| 性能 | 规格 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 化学成分 | 聚醚改性PDMS + 疏水性二氧化硅 | — |
| 形态 | 二醇载体中100%活性 | — |
| PDMS分子量(典型值) | 5,000–15,000 g/mol | GPC |
| 活性硅酮含量 | ≥98% | 溶剂萃取 |
| 疏水性二氧化硅含量 | 1–3% | 灰分分析 |
| 外观 | 乳白色至类白色液体 | 目测 |
| 密度(25°C) | 0.97–1.00 g/cm³ | ASTM D1475 |
| 粘度(25°C) | 30–50 cP | Brookfield |
| 表面张力(1%水溶液) | 22 ± 2 mN/m | Du Noüy环法 |
| pH(1%水溶液) | 6.0–8.0 | pH计 |
| 水分 | ≤0.5% | 卡尔费休法 |
| 可燃性 | 不燃(闪点>150°C) | ASTM D93 |
| 溶解性 | 自乳化于水;溶于二醇类、酯类 | — |
| 包装 | 25 kg / 200 kg HDPE桶 | — |
| 保质期 | 30°C以下密封保存12个月 | — |
常见问题
+何时应选择 MeFoam-PE 低分子量而非高分子量产品?
当消泡动力学比持效性更重要时选择低分子量:生产线涂料分散阶段消泡(泡沫必须在5–15秒内消除,以便进行下一工序)、印刷油墨(油墨在加药后数分钟内消耗,长持效性不需要),以及含气建筑外加剂(需要即时效果)。当长效抑泡持续性更重要时选择高分子量:成品水性涂料的运输和储存、长周期制浆厂或废水处理厂水系统,以及多小时周期的乳液聚合反应器。常见搭配策略:分散阶段加入0.10%低分子量进行快速初始消泡,30分钟后加入0.05%高分子量以在运输和终端使用期间持续抑泡。
+MeFoam-PE 低分子量是否会在我的水性涂料上产生缩孔或表面缺陷?
经过适当的相容性测试,不会——聚醚改性专门降低了非改性PDMS消泡剂引起缩孔的硅酮-基材不相容性。但以下情况可能出现表面缺陷:(1) 用量超过0.3%(过量硅酮迁移至表面,破坏涂层成膜);(2) 接收基材表面能非常低(PE薄膜、PP基材、含油金属),任何硅酮消泡剂都会产生流挂;(3) 与特定表面活性剂相互作用形成微观相分离膜。在扩大生产前,须对实际客户基材进行小规模刮涂测试——5分钟测试可发现90%的相容性问题。SEMITECH技术服务部门掌握乙烯基丙烯酸、纯丙烯酸、醇酸乳液和苯乙烯-丙烯酸体系的起始配方。
+MeFoam-PE 低分子量与水性涂料中烷基硅酮消泡剂相比性能如何?
聚醚改性硅酮在水性涂料中的表面缺陷频率比纯烷基硅酮消泡剂低2–3倍,即使在更高用量下亦然。机理:烷基硅酮具有疏水性,在运输和储存过程中倾向于从水性配方中相分离,施工后产生油点缺陷;聚醚改性在硅酮骨架上接枝亲水嵌段,提供6–12个月的乳液稳定性。权衡:烷基硅酮每千克活性成分成本低约40%。零售渠道货架稳定型水性涂料选用聚醚改性(MeFoam-PE);配方后1–2周内施工的工业涂料选用烷基硅酮(MeFoam-S),此时成本节约可弥补较短的货架寿命。
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