Ako vyrobiť odpeňovač

Tvorba peny v náterových vrstvách môže spôsobiť vznik povrchových defektov, ako sú rybie oká, krátery alebo dierky. Aby sa to neopakovalo, formulátori používajú protipenové a odpeňovacie prísady - ich výber a hodnotenie si však vyžaduje dôkladné znalosti o mechanizme ich pôsobenia v rôznych náterových systémoch.

Účinný odpenovač musí byť rozpustný v penivom médiu, rýchlo prenikať do lamiel peny a rýchlo sa šíriť pozdĺž rozhrania plyn - kvapalina.

Polydimetylsiloxán (PDMS)

PDMS je ekonomický, biokompatibilný materiál s mnohými možnosťami využitia v mikrofluidike. Možno ho pripevniť k polymérom, skleneným a kovovým komponentom a vytvoriť z neho zabudované zariadenia, použiť ho ako elektroosmotickú čerpaciu membránu a dokonca ho možno modelovať pomocou fotorezistu na vytvorenie mikrofluidických kanálov.

Na riešenie tohto problému možno PDMS oxidovať pomocou kyslíkovej plazmy, čím sa na jeho povrchu otvoria hydroxylové skupiny, ktoré reagujú s parami sililchloridu a vytvárajú terminálne skupiny, s ktorými reagujú odpeňovače. Výsledkom je, že odpeňovače reagujúce s týmto povrchom vykazujú menšie penenie a inhibíciu ako tradičné silikónové odpeňovacie prísady, navyše sú v porovnaní so svojimi silikónovými náprotivkami netoxické, ľahko dispergovateľné a tepelne stabilné.

Silikónové oleje

Silikónové oleje sa spoliehajú na rozdiely v špecifickej hmotnosti medzi vodným humorom a silikónovým olejom pri mechanizme odpeňovania, pričom vyššia špecifická hmotnosť vodného humorom spôsobuje, že sa potápa vo vnútri sklovcových dutín, zatiaľ čo nižšia špecifická hmotnosť silikónového oleja spôsobuje, že sa vznáša, čím vytvára tzv. vztlakové sily, ktoré ho vynášajú nahor.

Lekárske silikónové oleje môžu byť účinným odpeňovacím prostriedkom, pretože sú ľahšie ako voda a menia povrchové napätie, čím spôsobujú praskanie penových bublín. Okrem toho sú netoxické a ľahko sa rozpúšťajú vo vodných roztokoch.

protipenivé látky na báze silikónu vyžadujú vysoké koncentrácie silikónov, ktoré môžu byť toxické a škodlivé pre ľudské zdravie, zatiaľ čo rastlinné oleje, ako je jojobový olej, majú podobné protipenivé schopnosti, ale s oveľa nižšou účinnosťou; navyše ich nízky obsah vody spôsobuje, že dispergovanie je náročnejšie, než sa očakávalo.

Minerálne oleje

Minerálne oleje sú bezfarebné zmesi vyšších alkánov bez zápachu pochádzajúce z minerálnych zdrojov, ktoré vznikajú ako vedľajšie produkty pri spracovaní ropy na ropné produkty. Historicky boli známe aj ako biely alebo parafínový olej, a to z dôvodu nepresnosti ich názvu, ktorý odrážal skutočnosť, že obchodníci často nepotrebovali alebo nechceli presne poznať zloženie každého minerálneho oleja, ktorý sa predával alebo používal ako obchodný tovar (Merriam-Webster uvádza prvé použitie "minerálneho oleja" už v roku 1771!).

Minerálny olej sa môže ďalej rafinovať na priemyselné účely, aby sa odstránili prísady, ktoré by mohli byť potenciálne škodlivé pre ľudskú spotrebu, čím sa získa rafinované minerálne mazivo vhodné pre potravinárske výrobky a farmaceutické výrobky, ktoré by mohli prísť do styku s potravinami, vrátane akýchkoľvek potenciálnych problémov pri náhodnom kontakte s potravinami.

Potravinárske minerálne oleje sú vo všeobecnosti oleje bez chuti a zápachu rozpustné vo vode, ktoré poskytujú vynikajúcu ochranu proti korózii, takže sú bezpečné pre priamy kontakt s pokožkou. Okrem toho pomáhajú udržiavať dehydratáciu na uzde tým, že pôsobia ako ochranná bariéra, ktorá obmedzuje trans-epidermálne straty vody.

Vo vode rozpustný odpeňovač

Vo vode rozpustné odpeňovače majú vynikajúce odpeňovacie vlastnosti a možno ich vyrobiť zmiešaním polyéterom modifikovanej organickej zlúčeniny kremíka s nižšími alkoholmi, povrchovo aktívnymi látkami a oxidom kremičitým. V porovnaní s tradičnými minerálnymi olejmi ponúka tento odpenovač výhody preddisperzie a vyžaduje menej energie na zapracovanie do náterových systémov.

Odpeňovacie činidlo pôsobí tak, že zostáva nerozpustné v penivom médiu a zabraňuje tesnému spojeniu medzi molekulami na povrchu filmu, čím zabraňuje povrchovo aktívnym látkam so stabilizáciou peny obnoviť pružnosť filmu prostredníctvom Marangoniho efektu, a tým zabrániť tvorbe peny. Okrem toho odpeňovače fungujú tak, že podporujú odtekanie tekutého filmu z penových bublín, takže praskajú.