Як зробити піногасник

Утворення піни в лакофарбових плівках може призвести до утворення поверхневих дефектів, таких як "риб'ячі очі", кратери або пробоїни. Щоб запобігти повторному утворенню піни, розробники рецептур використовують антипіни та піногасники - однак їх вибір та оцінка вимагають глибоких знань механізму дії в різних системах покриттів.

Ефективний піногасник повинен бути розчинним у піноутворюючому середовищі, швидко проникати в пінопластові ламелі і швидко поширюватися вздовж поверхні розділу фаз газ-рідина.

Полідиметилсилоксан (PDMS)

PDMS - це економічний, біосумісний матеріал, що має багато застосувань у мікрофлюїдиці. Його можна прикріплювати до полімерів, скла та металевих компонентів для формування вбудованих пристроїв; використовувати як електроосмотичну мембрану для перекачування і навіть наносити на нього фоторезист для формування мікрофлюїдних каналів.

Щоб вирішити цю проблему, PDMS можна окислити за допомогою кисневої плазми, відкриваючи гідроксильні групи на його поверхні, які реагують з парами силілхлориду, утворюючи кінцеві групи, з якими можуть вступати в реакцію піногасники. В результаті, піногасники, що вступають в реакцію з цією поверхнею, демонструють меншу піноутворення та інгібування, ніж традиційні силіконові піногасники, плюс вони нетоксичні, легко диспергуються і термічно стабільні порівняно з силіконовими аналогами.

Силіконові масла

Силіконові олії покладаються на різницю в питомій вазі між водянистою вологою і силіконовою олією для механізму піноутворення: вища питома вага водянистої вологи змушує її занурюватися в порожнини склоподібного тіла, тоді як нижча питома вага силіконової олії змушує її спливати, створюючи так звані сили плавучості, які піднімають її вгору.

Медичні силіконові олії можуть бути ефективними піногасниками, оскільки вони легші за воду і змінюють поверхневий натяг, що призводить до розриву бульбашок піни. Крім того, вони нетоксичні і легко розчиняються у водних розчинах.

силіконові піноутворювачі вимагають високих концентрацій силіконів, які можуть бути токсичними і шкідливими для здоров'я людини, в той час як рослинні олії, такі як олія жожоба, мають схожі піноутворювальні властивості, але набагато нижчу ефективність; крім того, їх низький вміст води робить диспергування більш складним завданням, ніж очікувалося.

Мінеральні оливи

Мінеральні оливи - це безбарвні суміші вищих алканів без запаху, отримані з мінеральних джерел, які виробляються як побічні продукти при переробці сирої нафти в нафтопродукти. Історично вони також були відомі як біла або парафінова олія через неточність своєї назви, яка відображає те, що часто купці не потребували або не бажали точно знати склад кожної мінеральної олії, яка продавалася або використовувалася як товар (Merriam-Webster датує перше використання терміну "мінеральна олія" ще 1771 роком!).

Мінеральна олива може бути додатково очищена для промислового використання, щоб видалити присадки, які можуть бути потенційно шкідливими для людини, отримуючи очищене мінеральне мастило, придатне для харчових продуктів і фармацевтичних препаратів, які можуть контактувати з харчовими продуктами, включаючи будь-які потенційні випадкові проблеми контакту з харчовими продуктами.

Харчові мінеральні олії - це, як правило, розчинні у воді олії без смаку та запаху, які забезпечують чудовий антикорозійний захист, що робить їх безпечними для прямого контакту зі шкірою. Крім того, вони допомагають запобігти зневодненню, діючи як захисний бар'єр, що обмежує трансепідермальну втрату води.

Водорозчинний піногасник

Водорозчинні піногасники мають чудові піногасні властивості і можуть бути виготовлені шляхом змішування модифікованої поліефіром органічної кремнієвої сполуки з нижчими спиртами, поверхнево-активними речовинами і діоксидом кремнію. У порівнянні з традиційними мінеральними оліями, цей піногасник має переваги попередньої дисперсії і вимагає менше енергії для включення в систему покриття.

Піногасники працюють, залишаючись нерозчинними в піноутворюючому середовищі і запобігаючи тісному зв'язку між молекулами на поверхні плівки, тим самим не даючи поверхнево-активним речовинам зі стабілізатором піни відновити еластичність плівки за допомогою ефекту Марангоні і, таким чином, запобігаючи утворенню піни. Крім того, піногасники сприяють витіканню рідкої плівки з бульбашок піни, що призводить до їхнього розриву.