Cách làm chất khử bọt

Sự hình thành bọt trong màng sơn có thể gây ra các khuyết tật bề mặt như vết lỗ cá, vết lõm hoặc lỗ kim. Để ngăn chặn tình trạng này tái diễn, các nhà sản xuất công thức sử dụng các chất phụ gia chống bọt và chất phá bọt – tuy nhiên, việc lựa chọn và đánh giá chúng đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về cơ chế tác động của chúng trong các hệ thống sơn khác nhau.

Một chất khử bọt hiệu quả phải hòa tan trong môi trường tạo bọt, thâm nhập nhanh vào các lớp bọt và lan tỏa nhanh chóng dọc theo giao diện khí-lỏng.

Polydimethylsiloxane (PDMS)

PDMS là một vật liệu kinh tế, tương thích sinh học và có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực vi lưu chất. Nó có thể được gắn vào các thành phần polymer, kính và kim loại để tạo thành các thiết bị nhúng; được sử dụng làm màng bơm điện thẩm và thậm chí có thể tạo hình bằng photoresist để hình thành các kênh vi lưu chất.

Để giải quyết vấn đề này, PDMS có thể được oxy hóa bằng plasma oxy, tạo ra các nhóm hydroxyl trên bề mặt của nó, các nhóm này phản ứng với hơi silyl clorua để hình thành các nhóm cuối cùng cho các chất chống bọt phản ứng. Kết quả là, các chất chống bọt phản ứng với bề mặt này có khả năng chống bọt và ức chế thấp hơn so với các chất phụ gia chống bọt silicone truyền thống, đồng thời chúng không độc hại, dễ phân tán và ổn định nhiệt so với các đối tác silicone của chúng.

Dầu silicone

Dầu silicone dựa vào sự khác biệt về tỷ trọng giữa dịch thủy tinh thể và dầu silicone để tạo ra cơ chế chống tạo bọt. Tỷ trọng cao hơn của dịch thủy tinh thể khiến nó chìm xuống bên trong khoang thủy tinh thể, trong khi tỷ trọng thấp hơn của dầu silicone khiến nó nổi lên, tạo ra lực nổi giúp nó di chuyển lên trên.

Dầu silicone y tế có thể là chất chống tạo bọt hiệu quả do có trọng lượng riêng nhẹ hơn nước và làm thay đổi sức căng bề mặt, từ đó khiến các bọt bọt vỡ ra. Hơn nữa, chúng không độc hại và dễ hòa tan trong dung dịch nước.

Các chất chống tạo bọt dựa trên silicone yêu cầu nồng độ cao của silicone, có thể độc hại và gây hại cho sức khỏe con người, trong khi các loại dầu thực vật như dầu jojoba có khả năng chống tạo bọt tương tự nhưng hiệu quả thấp hơn nhiều; hơn nữa, hàm lượng nước thấp của chúng khiến việc phân tán trở nên khó khăn hơn dự kiến.

Dầu khoáng

Dầu khoáng là hỗn hợp không màu, không mùi của các hydrocacbon no cao cấp được chiết xuất từ các nguồn khoáng sản, được sản xuất như sản phẩm phụ trong quá trình chế biến dầu thô thành các sản phẩm dầu mỏ. Trong lịch sử, chúng còn được gọi là dầu trắng hoặc dầu paraffin do tên gọi của chúng không chính xác, phản ánh rằng thường các thương nhân không cần hoặc không muốn biết chính xác thành phần của từng loại dầu khoáng được bán hoặc sử dụng làm hàng hóa thương mại (Merriam-Webster ghi nhận lần sử dụng đầu tiên của thuật ngữ “dầu khoáng” vào năm 1771!).

Dầu khoáng có thể được tinh chế thêm cho các ứng dụng công nghiệp để loại bỏ các chất phụ gia có thể gây hại cho sức khỏe con người, tạo ra dầu bôi trơn khoáng tinh chế phù hợp cho các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm có thể tiếp xúc với thực phẩm, bao gồm cả các vấn đề tiềm ẩn về tiếp xúc thực phẩm không mong muốn.

Dầu khoáng thực phẩm là loại dầu không mùi, không vị, hòa tan trong nước, có khả năng chống ăn mòn xuất sắc, do đó an toàn khi tiếp xúc trực tiếp với da. Ngoài ra, chúng giúp ngăn ngừa tình trạng mất nước bằng cách tạo ra một lớp màng bảo vệ hạn chế sự mất nước qua da.

Chất khử bọt hòa tan trong nước

Chất khử bọt hòa tan trong nước có khả năng khử bọt xuất sắc và có thể được sản xuất bằng cách trộn hợp chất silicone hữu cơ được sửa đổi bằng polyether với các rượu bậc thấp, chất hoạt động bề mặt và silica. So với các loại dầu khoáng truyền thống, chất khử bọt này có ưu điểm là có thể phân tán trước và yêu cầu ít năng lượng hơn để tích hợp vào hệ thống sơn.

Chất khử bọt hoạt động bằng cách duy trì tính không tan trong môi trường tạo bọt và ngăn chặn sự liên kết chặt chẽ giữa các phân tử trên bề mặt màng, từ đó ngăn chặn các chất hoạt động bề mặt có khả năng ổn định bọt khôi phục độ đàn hồi của màng thông qua hiệu ứng Marangoni và do đó ngăn chặn sự hình thành bọt. Hơn nữa, chất khử bọt hoạt động bằng cách khuyến khích quá trình thoát nước của màng lỏng khỏi bong bóng bọt, khiến chúng vỡ ra.