Comment fabriquer un agent antimousse

La formation de mousse dans les films de revêtement peut entraîner la formation de défauts de surface tels que des fisheyes, des cratères ou des trous d'épingle. Pour éviter que cela ne se reproduise, les formulateurs utilisent des additifs antimousse et antimousse, mais leur sélection et leur évaluation nécessitent une connaissance approfondie de leur mécanisme d'action dans les différents systèmes de revêtement.

Un antimousse efficace doit être soluble dans le milieu moussant, pénétrer rapidement dans les lamelles de mousse et se répandre rapidement le long de l'interface gaz-liquide.

Polydiméthylsiloxane (PDMS)

Le PDMS est un matériau économique et biocompatible qui a de nombreuses utilisations en microfluidique. Il peut être fixé à des polymères, du verre et des composants métalliques pour former des dispositifs intégrés, utilisé comme membrane de pompage électroosmotique et même modelé à l'aide d'une résine photosensible pour former des canaux microfluidiques.

Pour y remédier, le PDMS peut être oxydé à l'aide d'un plasma d'oxygène, ce qui ouvre des groupes hydroxyles à sa surface qui réagissent avec les vapeurs de chlorure de silyle pour former des groupes terminaux avec lesquels les agents antimousse peuvent réagir. Par conséquent, les agents antimousse qui réagissent avec cette surface présentent moins de mousse et d'inhibition que les additifs antimousse traditionnels à base de silicone. De plus, ils sont non toxiques, faciles à disperser et thermiquement stables par rapport à leurs équivalents en silicone.

Huiles de silicone

Les huiles de silicone s'appuient sur les différences de gravité spécifique entre l'humeur aqueuse et l'huile de silicone pour leur mécanisme de démoussage, la gravité spécifique plus élevée de l'humeur aqueuse la faisant couler à l'intérieur des cavités vitréennes, tandis que la gravité spécifique plus faible de l'huile de silicone la fait flotter, créant ce que l'on appelle des forces de flottabilité qui l'élèvent vers le haut.

Les huiles de silicone de qualité médicale peuvent être des agents antimousse efficaces car elles sont plus légères que l'eau et modifient la tension superficielle pour faire éclater les bulles de mousse. En outre, elles sont non toxiques et faciles à dissoudre dans des solutions aqueuses.

Les agents antimoussants à base de silicone nécessitent des concentrations élevées de silicones qui peuvent être toxiques et préjudiciables à la santé humaine, tandis que les huiles végétales comme l'huile de jojoba ont des capacités antimoussantes similaires, mais avec une efficacité bien moindre ; en outre, leur faible teneur en eau rend la dispersion plus difficile que prévu.

Huiles minérales

Les huiles minérales sont des mélanges incolores et inodores d'alcanes supérieurs dérivés de sources minérales et produits comme sous-produits de la transformation du pétrole brut en produits pétroliers. Historiquement, elles étaient également connues sous le nom d'huile blanche ou d'huile de paraffine en raison de l'imprécision de leur nom, car souvent les marchands n'avaient pas besoin ou ne souhaitaient pas connaître exactement la composition de chaque huile minérale vendue ou utilisée comme marchandise (Merriam-Webster date la première utilisation du terme "huile minérale" de 1771 !)

L'huile minérale peut être raffinée à des fins industrielles afin d'éliminer les additifs potentiellement nocifs pour la consommation humaine, ce qui permet d'obtenir un lubrifiant minéral raffiné adapté aux produits alimentaires et pharmaceutiques susceptibles d'entrer en contact avec des denrées alimentaires, y compris en cas de contact accidentel avec des denrées alimentaires.

Les huiles minérales de qualité alimentaire sont des huiles généralement insipides et inodores, solubles dans l'eau, qui offrent une excellente protection contre la corrosion, ce qui permet de les mettre en contact direct avec la peau. En outre, elles contribuent à prévenir la déshydratation en agissant comme une barrière protectrice qui limite la perte d'eau transépidermique.

Antimousse soluble dans l'eau

Les antimousses hydrosolubles offrent d'excellentes propriétés antimousse et peuvent être fabriqués en mélangeant un composé de silicium organique modifié par un polyéther avec des alcools inférieurs, des tensioactifs et de la silice. Comparé aux huiles minérales traditionnelles, cet antimousse offre les avantages de la prédispersion et nécessite moins d'énergie pour être incorporé dans les systèmes de revêtement.

L'agent antimousse agit en restant insoluble dans le milieu moussant et en empêchant l'association étroite entre les molécules à la surface du film, ce qui empêche les surfactants stabilisant la mousse de restaurer l'élasticité du film par le biais des effets Marangoni et donc de prévenir la formation de mousse. En outre, les antimousses agissent en encourageant le drainage du film liquide des bulles de mousse afin qu'elles éclatent.