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抛光液用消泡剂的筛选

发表时间:2019-10-12 19:41

抛光液用消泡剂的筛选

前言

为保障工件的表面平整度及光洁度,避免机械损伤,抛光液作为工件表面加工的处理介质,一般在密闭循环体系中循环运行。一般而言,抛光液需要在10-15℃运行半个月以上,这样的连续工作状态使抛光液中的表面活性剂均发生不同程度的衰减。其中,消泡剂的衰减最为明显,其引起的负面影响也最为严重,如外溢、工艺温度升高、抛光效率降低、表面损伤等等。

所以,选择一款匹配的消泡剂,能够大大提升抛光液的产品质量。本篇论文进行了抛光液用消泡剂的筛选工作,筛选出了适合的消泡剂品种。

1   实验样品及器材

消泡剂:DF-54、DF-220、DF-980、Foamic-021Foamic-024Foamic-028Foamic-022Foamic-031 Foamic-041

客户提供空白抛光液,客户提供进口抛光液标准样,打蛋器,增氧泵,秒表,50ml烧杯,IK机械搅拌器,四叶铁桨叶,200ml烧杯

2   实验

2.1 评价方法

(1)消泡性测试方法1:使用增氧泵在抛光液中鼓泡一定时间,记录初始液面高度和停止鼓泡时泡沫高度及自然露液面所用时间。

(2)消泡剂测试方法2:将加有消泡剂的抛光液在800r/min条件下机械搅拌1min,搅拌停止后,立即计时,观察液面上层泡沫完全消去所用时间。

(3)固含量称取一定质量M1的抛光液于质量M0的表面皿中,然后将表面皿放置在150℃的烘箱中30min,取出后,称取总质量M2。通过公式固含=(M2-M0)/M1,计算固含量。

(4)离心稳定性和放置稳定性:分别取适量空白抛光液和标准抛光液原浆液于离心管中,使用离心机上在3000r/min下离心分离10min,观察溶液的分层情况,并计算其沉淀物的百分含量(沉淀物质量与原浆液总质量的比值)。

(5)放置稳定性:分别取空白抛光液和标准抛光液于20ml试管中室温保存,观察浆料在20ml试管中的分层情况。

2.2   抛光液基本性能测定


固含量

离心稳定性

放置稳定性

空白抛光液

24%

37.90%

3天后上层有1ml清液

标准抛光液

23%

33.56%

3天后上层为1.5ml清液

2.3   抛光液中消泡剂的筛选(一)

取50g抛光液于100ml烧杯中,放入增氧泵活塞(此时液面初始高度处于50ml处),启动增氧泵并开始计时,鼓泡一段时间后,记录泡沫高度和停止鼓泡时露液面所用时间。

(1)第一天鼓泡测试,鼓泡循环时间30min

消泡剂种类

消泡剂加量

鼓泡时间及高度

露液面所用时间

空白抛光液

——

30min——75ml

1s瞬间露,边缘有微泡,4min53s完全无泡

标准抛光液

——

30min——70ml

1s瞬间露,无泡

DF-54

0.1%

2min——泡溢出

5s露液面

DF-220

0.1%

30min——70ml

2s露液面

Foamic-021

0.1%

1min——泡溢出

12s露液面

Foamic-021

0.2%

19s——泡溢出

——

Foamic-022

0.1%

2min15s——泡溢出

30s露液面

Foamic-024

0.1%

30min——75ml

10s露液面

Foamic-028

0.1%

8s——120ml

——

Foamic-031

0.1%

13min34s——泡溢出

40s露液面

Foamic-041

0.1%

4min15s——泡溢出

6s露液面

      注:30min——75ml 为30min循环鼓泡后泡沫高度处在75ml刻度处

(2)第三天鼓泡测试,鼓泡循环时间1h

消泡剂种类

鼓泡时间及高度

露液面所用时间

DF-220

60min——60ml

3s露液面,完全无泡

Foamic-024

60min——75ml

15s露液面,无泡

(3)第七天鼓泡测试,鼓泡循环时间2h           

消泡剂种类

处理方式

鼓泡时间及高度

露液面所用时间

DF-220

自然放置

2h——60ml

3s露液面

DF-220

60℃放置8h

2h——80ml

5s露液面

小结:从上述表中可以看出,消泡剂DF-220、Foamic024在抛光液中可持续抑制泡沫产生。

2.4 消泡剂的筛选(二)

取100g抛光液,加入消泡剂后,混合均匀后,然后800r/min机械搅拌1min,搅拌1min后,记录泡沫自然消下去所用时间。

消泡剂种类

消泡剂加量

泡沫消下去所用时间

空白样

——

25s完全无泡沫

标准样

——

6s完全无泡沫

DF-220

0.1%

30s 无泡沫   

DF-220

0.2%

6-7s完全无泡沫

Foamic-024

0.1%

30s完全无泡

Foamic-024

0.2%

6-7s完全去泡

DF-980

0.3%

5-6s无大泡,2-3个微泡,12s无泡沫

Foamic-021

0.3%

1min后泡存在

0.3%Foamic-021+0.3% 041

——


Foamic-031

0.3%

30s仍存在微泡

0.3%Foamic-031+0.3% 022

——

1min后泡存在

小结:从上表看出,使用消泡剂评价方法二时,满足要求的消泡剂性能由好到差依次为:

0.2% DF-220>0.2% Foamic-024 >0.3%DF-980.

3 实验结果

综合以上两种消泡剂筛选方法,Foamic 024DF-220均能够满足工况要求。

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