能降低水、溶液、懸浮液等的表面張力，防止泡沫形成，或使原有泡沫減少或消滅的物質(zhì)。

消泡劑應(yīng)具備下列性質(zhì)：①消泡力強(qiáng)，用量少；②加到起泡體系中不影響體系的基本性質(zhì)，即不與被消泡體系起反應(yīng)；③表面張力??；④與表面的平衡性好；⑤耐熱性好；⑥擴(kuò)散性、滲透性好，正鋪展系數(shù)較高；⑦化學(xué)性穩(wěn)定，耐氧化性強(qiáng)；⑧氣體溶解性、透過性好；⑨在起泡性溶液中的溶解性?。虎鉄o生理活性，安全性高。

消泡劑的應(yīng)用十分廣泛，如食品工業(yè)、造紙工業(yè)、水處理、采油工業(yè)、印染工業(yè)、涂料工業(yè)、洗滌劑工業(yè)、橡膠膠乳工業(yè)、氣溶膠工業(yè)、日化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、奶制品工業(yè)等。

簡介

消泡劑，是消除泡沫的一種添加劑。在涂料、紡織、醫(yī)學(xué)、發(fā)酵、造紙、水處理及石油化工等領(lǐng)域生產(chǎn)和應(yīng)用過程中會產(chǎn)生大量的泡沫，進(jìn)而影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程?；趯ε菽囊种?、消除，生產(chǎn)時通常要把特定量的消泡劑加入其中。

泡沫產(chǎn)生及穩(wěn)定因素

泡沫的研究最早可以追溯到柏拉圖時代，但幾百年來，人們對泡沫的定義一直沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。美國膠體化學(xué)家L·I·Osipow和道康寧公司的R·F·Smith從泡沫的密度方面對泡沫進(jìn)行了定義；日本的伊藤光一從泡沫結(jié)構(gòu)的角度對泡沫進(jìn)行了定義，但是卻忽略了氣泡間的相互聯(lián)系；我國著名的表面物理學(xué)家趙國璽教授對泡沫的定義為：泡沫是氣體分散于液體中的分散體系，氣體是分散相（不連續(xù)相），液體是分散介質(zhì)（連續(xù)相），液體中的氣泡上升至液面，形成少量液體構(gòu)成的以液膜隔開氣體的氣泡聚集物。國內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為：泡沫本身是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，當(dāng)氣體進(jìn)入含有表面活性劑的溶液中時，便會形成長時間穩(wěn)定的泡沫體系。

泡沫的衰減機(jī)理

在重力和壓力差存在的條件下泡沫的液膜會不均衡的流動排液，氣泡中的氣體也會因?yàn)榕菽蛇厜毫Σ畈煌脑虿粩嗟陌l(fā)生擴(kuò)散滲透，所以泡沫本身的不穩(wěn)定性主要從動力學(xué)方面得以體現(xiàn)。

其衰減的機(jī)理主要有氣體透過液膜的擴(kuò)散和液膜的排液這兩個方面，這兩種性質(zhì)是泡沫本身固有的屬性，與表面活性劑的存在與否都沒有關(guān)系，但是這兩種衰減機(jī)理，只在泡沫體系形成的初始階段作用比較明顯，隨著泡沫體系的衰減，這兩種作用逐漸減弱，使得泡沫衰減的速率逐漸變慢。

泡沫的穩(wěn)定因素

泡沫產(chǎn)生的直接原因是表面活性劑的存在，使溶液的表面張力降低，在此原因和泡沫衰減機(jī)理的共同作用下，不同的泡沫體系表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性能主要和以下幾種因素有關(guān)：起泡溶液的表面張力、泡沫的表面粘度、溶液的粘度、表面張力的自我修復(fù)作用（即Gibbs表面彈性和Marangoni效應(yīng)）、液膜的表面雙電層斥力和熵斥力、表面活性劑的疏水端結(jié)構(gòu)和空間位阻效應(yīng)等，這些因素之間不是獨(dú)立存在的，一種因素的改變會使其他的一些因素也改變。影響泡沫的穩(wěn)定性最主要的因素就是液膜的彈性和排液速率，從這個角度考慮可以看出在不同的泡沫體系中泡沫穩(wěn)定性影響的主要因素都是不同的，并且往往有時幾種影響因素同時存在、共同作用。

除以上這些因素外還有些因素也會影響到泡沫的穩(wěn)定性，如泡沫的大小、溶質(zhì)與溶劑的配合、溫度、pH值、溶劑的蒸發(fā)速率、泡沫的受沖擊程度以及表面活性劑的吸附速率等。

泡沫的消除方法

（1）物理方法

從物理學(xué)角度考慮消除泡沫的方法主要包括放置擋板或?yàn)V網(wǎng)、機(jī)械攪拌、靜電、冷凍、加熱、蒸汽、射線照射、高速離心、加壓減壓、高頻振動、瞬間放電和超聲波（聲學(xué)液體控制）等，這些方法都在不同的程度上促進(jìn)了液膜兩端氣體的透過速率和泡膜的排液，使得泡沫的穩(wěn)定因素小于衰減因素，從而泡沫的數(shù)量逐漸減少。但是這些方法共同的缺點(diǎn)是使用受環(huán)境因素的制約性較強(qiáng)、消泡速率不高等，優(yōu)點(diǎn)在與環(huán)保、重復(fù)利用率高。

（2）化學(xué)方法

從化學(xué)角度消除泡沫的方法主要包括化學(xué)反應(yīng)法和添加消泡劑的方法?；瘜W(xué)反應(yīng)法是指通過加入一些試劑使其與起泡劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的物質(zhì)，從而降低了液膜中表面活性劑的濃度，促使泡沫的破裂，但是這種方法存在發(fā)泡劑成分不確定、產(chǎn)生難溶性物質(zhì)對體系設(shè)備產(chǎn)生危害等缺點(diǎn)?，F(xiàn)如今各行各業(yè)應(yīng)用最廣泛的消泡方法是加入消泡劑的方法，這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于破泡效率高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是尋找合適高效的消泡劑是關(guān)鍵。

消泡劑的消泡機(jī)理

關(guān)于消泡劑的作用機(jī)理至今還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，根據(jù)前人所提出的消泡劑機(jī)理，大致有以下幾種：

具有概括性的消泡機(jī)理

典型的具有概括性的消泡機(jī)理是Robinson消泡機(jī)理和羅斯假說。其中Robinson機(jī)理是羅斯假說的基礎(chǔ)，它主要強(qiáng)調(diào)了消泡劑破壞泡沫的排液和Marangoni效應(yīng)實(shí)現(xiàn)消泡；羅斯假設(shè)是在消泡劑顆粒為非可溶小滴物質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而實(shí)際上有的消泡劑產(chǎn)生消泡作用是在溶解狀態(tài)下進(jìn)行的，所以羅斯假說的消泡機(jī)理并不全面。

聚硅氧烷消泡劑的作用機(jī)理

具有代表性的聚硅氧烷消泡機(jī)理主要有“架橋-鋪展”機(jī)理、“架橋-脫濕”機(jī)理、“鋪展-液體夾帶”機(jī)理等。“架橋-鋪展”機(jī)理主要從“聚硅氧烷自身張力比較低，容易在液膜上鋪展”這一基本點(diǎn)出發(fā)，它強(qiáng)調(diào)的是消泡劑液滴易變形，但是這種理論不能解釋單獨(dú)的聚硅氧烷與聚硅氧烷和固體離子混合物作為消泡劑時之間的消泡差異?！凹軜?脫濕”機(jī)理主要是從聚硅氧烷自身具有疏水性的角度出發(fā)，但對于粘度很大的聚硅氧烷的消泡作用就不能很好的解釋?！颁佌?液體夾帶”機(jī)理尚不能被證實(shí)，因?yàn)橛行┦聦?shí)表明聚硅氧烷有時候并沒有在泡膜表面鋪展，可是同樣可以破泡。

疏水固體顆粒的消泡機(jī)理

疏水性的固體顆粒在泡沫體系中，首先會吸引表面活性劑的疏水端，使得疏水性的固體顆粒變?yōu)橛H水性的，從而降低了泡膜中表面活性劑的濃度，促使泡沫破裂。這種消泡機(jī)理不能解釋其它消泡劑的作用機(jī)理，過于片面。還有些泡沫破裂的原因是消泡劑擴(kuò)展作用產(chǎn)生的沖擊、使表面活性劑被增溶破泡、電解質(zhì)瓦解液膜表面雙電層的破泡等。從以上這些消泡機(jī)理可以看出，每種消泡劑對不同的泡沫體系，其作用的側(cè)重點(diǎn)不同，但都是通過破壞泡沫的穩(wěn)定因素實(shí)現(xiàn)消泡。

聚醚改性硅油的消泡機(jī)理

對聚醚改性硅油作為消泡劑的消泡過程解釋，最為完備的消泡機(jī)理有：“橋連－拉伸”機(jī)理、“橋連－排濕”機(jī)理兩種。

“橋連—拉伸”機(jī)理：消泡劑的表面張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液膜的表面張力，消泡劑的液滴得以在液膜表面持續(xù)鋪展、深入，泡沫局部液膜繼續(xù)變薄，最終形成油在水中間的橋連，油相、水相的表面張力相差甚遠(yuǎn)，油相在周圍水相不斷地牽引下，拉長變薄，形變超過一定范圍后，液膜被破壞，導(dǎo)致泡沫破裂。

“橋連—排濕”機(jī)理：向起泡液中加入固體疏水顆粒消泡劑后，消泡劑立即在泡沫體系中分布開來，疏水顆粒固定在泡沫液膜表面，當(dāng)固體顆粒與液膜之間具有足夠的疏水角，固體顆粒與周圍的液膜有著相反接觸面，成為周圍液膜之間的橋連，最終能穿破泡沫液膜，進(jìn)入到泡沫中去。

“橋連—拉伸”機(jī)理基于硅油獨(dú)特的低表面張力極易鋪展的特點(diǎn)，指出消泡劑液滴能夠產(chǎn)生不同程度的變形，但該機(jī)理難以說明硅膏與純硅油區(qū)別；“橋連—排濕”機(jī)理基于硅油的親油性，能夠說明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。因此，聚醚改性硅油消泡劑具備消泡的三個特點(diǎn)：首先基本上不溶于起泡液（溶解的多半有助泡作用）；其次表面張力要低于起泡液；最后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物質(zhì)，才能成為破泡及抑泡能力較好的消泡劑，以最大限度地提高其分散性，做到抑泡、破泡雙管齊下。

美國膠體化學(xué)家羅斯（Ross,S.）曾經(jīng)明確地說過：沒有任何一種消泡機(jī)理能涵蓋所有的消泡現(xiàn)象，各式各樣、紛繁錯雜的消泡劑，可以對應(yīng)著多種消泡機(jī)理。

消泡劑的組成

消泡劑的組成主要有活性成分、乳化劑、載體和乳化助劑，其中活性成分為最主要的核心部分，起到破泡、減小表面張力作用；乳化劑是使活性成分分散成小顆粒，以便于更好地分散到油或者水中，起到更好的消泡效果；載體在消泡劑中占較大比例，其表面張力并不高，主要起到支持介質(zhì)的作用，對抑泡、消泡效果有利，能把成本降低；乳化助劑是使乳化效果更好。

消泡劑的分類

消泡劑的種類

消泡劑按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以有很多種方法，如按形式分可分為固體顆粒型、乳液型、分散體型、油型和膏型五大類；按消泡劑在不同工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以分為紡織工業(yè)消泡劑、造紙工業(yè)消泡劑、涂料工業(yè)消泡劑、食品工業(yè)消泡劑和石油工業(yè)消泡劑等；按消泡劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成可以分為礦物油類、醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、酰胺類、磷酸酯類、有機(jī)硅類、聚醚類、聚醚改性聚硅氧烷類消泡劑。

以下對非硅型、聚醚型、有機(jī)硅型和聚醚改性有機(jī)硅型四個種類進(jìn)行介紹。

非硅型

非硅型消泡劑主要有醇類、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯類、礦物油類、酰胺類等有機(jī)物，酰胺中常用的有單酰胺、雙酰胺等，此外還有三烷基三聚氰胺、氰脲酰氯三聚氰胺、脂肪胺等其它含氮化合物；磷酸酯類包括單烷基、雙烷基磷酸酯和氟化烷基磷酸酯等，常用于洗漆劑產(chǎn)品的消泡；羧化物包括三類物質(zhì)：脂肪酸，如月桂酸、棕櫚酸等；脂肪酸酯，如脂肪酸甘油脂、動植物油等；脂肪酸皂，如硬脂酸和棕櫚酸的鈣、鋁、鎂皂；脂肪醇、醚包括直鏈和支鏈醇、醚。

該類消泡劑價格低廉，它適合于在液體剪切力較小，所含表面活性劑發(fā)泡能力較溫和的條件下使用，它的制備原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低，但對致密型泡沫的消泡效率較低，而且由于其專用性較強(qiáng)，市場份額已不斷萎縮。而在有些特殊的行業(yè)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，卻需要像聚四氟乙插這類耐酸堿的非硅型消泡劑。

聚醚型

聚醚型消泡劑是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的共聚物，主要是利用其溶解性在不同溫度表現(xiàn)出的不同特性達(dá)到消泡作用。低溫下，聚醚分散到水中，當(dāng)溫度不斷升高時，聚醚親水性逐漸降低，直到濁點(diǎn)時，使聚醚成為不溶解狀態(tài)，這樣才發(fā)揮消泡作用。在制備過程中通過調(diào)節(jié)聚醚的種類及原料的比例就可改變其濁點(diǎn)，從而可以應(yīng)用在不同行業(yè)。

聚醚型消泡劑具有抑泡能力強(qiáng)、耐高溫等優(yōu)良性能，缺點(diǎn)是有一定毒性，使用條件受溫度限制，破泡速率不高，使用領(lǐng)域窄。泡沫如果產(chǎn)生的數(shù)量較多，其無法迅速消滅泡沫，必須有消泡劑重新加入其中，消泡效果才能體現(xiàn)出來。

聚醚型消泡劑主要分為GP型、GPE型、GPES型。

聚合環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷、或環(huán)氧丙烷與甘油即可獲得GP型。其在起泡介質(zhì)內(nèi)的抑泡能力要高于消泡能力。常用在生物農(nóng)藥、酵母等生產(chǎn)中做消泡劑。

GPE型消泡劑主要是將環(huán)氧乙烷加在聚丙二醇鏈段（GP型消泡劑）末端，變成親水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油鏈端。其在介質(zhì)中易溶解，消泡能力強(qiáng)，但溶解度也較大，抑泡性能較差，常用于制藥工業(yè)做抗菌素發(fā)酵過程的消泡劑。

GPES型是在GPE型消泡劑鏈端用硬脂酸進(jìn)行酯化處理后得到一種新的聚醚型消泡劑。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的分子親油性增加，親水性降低，易于聚集在氣液界面，因而消泡效率高。

有機(jī)硅型

聚二甲基硅氧烷（也叫做硅油）是有機(jī)硅型消泡劑的主要成分。和H2O、普通油類相比，硅油表面張力更小，既適用于水基起泡體系，又適用于油性起泡體系。在H2O、普通油類中，硅油活性高、溶解度低，其基本特征表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、使用范圍廣泛、揮發(fā)性低、無毒，且消泡能力比較突出等，缺點(diǎn)是抑泡性能較差。

這一類消泡劑的種類主要包括固體型、乳液型、溶液型和油型。

固體型消泡劑具有穩(wěn)定性好、工藝簡單、便于運(yùn)輸、使用方便等特點(diǎn)。它對油相、水相均適用，介質(zhì)分散性也比較突出，在低（無）泡洗衣粉領(lǐng)域應(yīng)用比較普遍。

乳液型消泡劑中的硅油具有較大的張力，乳化難度系數(shù)大，乳化劑一旦選擇不當(dāng)，會造成消泡劑在短時間內(nèi)分層、變質(zhì)等現(xiàn)象。乳液的穩(wěn)定性對消泡劑質(zhì)量極為關(guān)鍵，因此乳液型硅類消泡劑的制備重點(diǎn)在于乳化劑選擇。同時乳液型消泡劑具有價格便宜、適用范圍廣泛、消泡效果明顯等特點(diǎn)，在有機(jī)硅消泡劑中用量最大。隨著配方技術(shù)的進(jìn)步，乳液型消泡劑會有較大發(fā)展。

溶液型消泡劑是硅油溶解在溶劑中制成的溶液，其消泡原理是：利用溶劑將硅油成分?jǐn)y帶且于起泡溶液內(nèi)分散，在這一過程中，硅油會逐步凝聚成微滴，由此完成消泡。硅油溶解在非水有機(jī)溶液體系中，例如多氯乙烷、甲苯等，可以作為油性溶液消泡。

硅油溶解在水相體系溶液中，例如乙二醇、甘油等，可以作為水性溶液消泡。需要注意的是，溶劑在提高消泡劑分散性的同時，其成本也會加大，其制備過程中攪動的速度、力度如果不足，溶劑雖易得到擴(kuò)散，硅油卻凝聚成粒度大、消泡活性較差的油珠。

成本較高的二甲基硅油通常適合油溶性溶液的消泡。一般來說，高黏度的起泡體系選擇低黏度的消泡劑，低黏度的起泡體系選擇高黏度的消泡劑。

聚醚改性有機(jī)硅型

此類消泡劑是利用聚醚鏈段或聚硅氧烷鏈段改性接枝后獲得的硅醚共聚物，它是將兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來得到一種新型高效消泡劑，具有分散性好、抑泡能力強(qiáng)、穩(wěn)定、無毒、揮發(fā)性低、消泡效力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

（1）聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑特點(diǎn)

逆溶解性：由于分子中含有聚醚鏈段，所以具備聚醚消泡劑的濁點(diǎn)特性，能基于體系消泡的溫度需求方便地選擇適用的聚硅氧烷聚醚型消泡劑。

自乳性：由于硅氧烷鏈段和聚醚鏈段對溶劑的憎、親性能不同，當(dāng)聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑加入溶劑中，聚醚鏈段伸展于外部、聚硅氧烷鏈段卷曲于內(nèi)部，所形成分散狀態(tài)即所謂的“自乳性”。消泡劑在自乳性作用下，可以迅速、均勻地分散于起泡液內(nèi)，其穩(wěn)定性較為突出，對抑泡、消泡功能的全面發(fā)揮有利。對聚醚鏈段、硅氧烷鏈段的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以使消泡劑適用于不同性質(zhì)起泡溶液。

（2）聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑種類

根據(jù)內(nèi)部銜接方式不同，聚醚改性有機(jī)硅型消泡劑可以分為以下兩類：

以酸為催化劑制備的－Si－O－C－鍵連接的共聚物，這種消泡劑易于水解，穩(wěn)定性較差。如果有胺類緩沖劑存在，可以進(jìn)行較長時間保留。但因其價格低，發(fā)展?jié)摿O為明顯。

－Si－C－鍵銜接的共聚物結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，在密閉條件下，可以保存兩年以上。但是由于生產(chǎn)過程中要使用價格昂貴的鉑為催化劑，使得此類消泡劑的生產(chǎn)成本高昂，所以并未得到廣泛應(yīng)用。

不同種類的優(yōu)缺點(diǎn)

礦物油類、酰胺類、低級醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、磷酸酯類等有機(jī)物消泡劑的研究應(yīng)用較早，屬于第一代消泡劑，其具有原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)在于消泡效率低、專用性強(qiáng)、使用條件苛刻等。

聚醚類消泡劑是第二代消泡劑，主要包括直鏈聚醚、由醇或氨為起始劑的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三種。聚醚類消泡劑最大的優(yōu)點(diǎn)在于抑泡能力強(qiáng)，除此以外，還有些聚醚類的消泡劑具有耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)良性能；缺點(diǎn)是使用條件受溫度限制、使用領(lǐng)域窄、消泡能力較差、破泡速率低等。

有機(jī)硅類消泡劑（第三代消泡劑）有較強(qiáng)的消泡性能、快速的破泡能力、揮發(fā)性低、對環(huán)境無毒害、無生理惰性、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力，但是抑泡性能較差。

聚醚改性聚硅氧烷消泡劑同時兼有聚醚類消泡劑和有機(jī)硅類消泡劑的優(yōu)點(diǎn)，是消泡劑的發(fā)展方向。有時還可以根據(jù)其逆溶解性重復(fù)利用，但是此類消泡劑的種類較少，還處于研發(fā)階段，生產(chǎn)的成本較高。

存在問題及發(fā)展趨勢

存在問題

我國在上個世紀(jì)七十年代以后，開始從事于聚醚改性硅油的開發(fā)和應(yīng)用，克難攻堅(jiān)，但消泡劑產(chǎn)業(yè)起步較晚，國產(chǎn)消泡劑的更新?lián)Q代還是不能跟上工業(yè)發(fā)展的步伐。國內(nèi)對于-Si-C-型聚醚改性硅烷的供應(yīng)主要是依靠進(jìn)口這一渠道，因?yàn)橄啾扔趪獾腟i-C型聚醚改性硅油的研究，我國對其進(jìn)行的研究則要匱乏很多，基本上沒有新的產(chǎn)品和新的工藝出現(xiàn)，一方面是因?yàn)?，能夠生產(chǎn)特種聚醚和特種含氫硅油的廠家較少，產(chǎn)品原料的選擇有限；另一方面是因?yàn)?，采用聚醚改性硅油工藝合成還是沿用傳統(tǒng)的合成工藝，因此產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率較低，產(chǎn)物中交聯(lián)產(chǎn)物較多，產(chǎn)品質(zhì)量較差，其經(jīng)濟(jì)效益難有保障。

按照原有的合成工藝制備聚醚改性硅油，加成反應(yīng)中催化劑氯鉑酸成本會很高，反應(yīng)條件很苛刻。若反應(yīng)中催化劑用量少，反應(yīng)中副反應(yīng)很難控制，產(chǎn)物外觀顏色會加深且需要延長反應(yīng)時間；反應(yīng)中的溶劑（甲苯與異丙醇）對環(huán)境及人體危害性較大，若溶劑殘留同時會使產(chǎn)物的表面張力升高，此外，為了去除反應(yīng)剩余的溶劑還需要額外的處理過程，設(shè)備復(fù)雜。

市場上有琳瑯滿目的消泡劑品種，大多消泡劑消泡效果尚可，抑泡作用不強(qiáng)，使顧客花費(fèi)了金錢，卻達(dá)不到想要的消泡效果，以致于令人不敢放心地使用或干脆放棄消泡劑的使用。平時摻入混凝土中的許多外加劑都有一定的引氣作用，引入的氣泡對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的副作用，好的消泡劑摻入混凝土中抑制或消除混凝土中過多或有害氣泡，可提高混凝土密實(shí)度，從而提高混凝土強(qiáng)度，因此研制出性能優(yōu)良的消泡劑無疑十分重要與迫切。

發(fā)展趨勢

聚醚改性硅油（PESO）是生產(chǎn)以及應(yīng)用最多的一類硅油，其通過線型的二甲基硅油主鏈或者側(cè)鏈與聚醚鏈相連接聚合而成，是市場生產(chǎn)和應(yīng)用最廣泛的改性硅油。這種硅油的分子結(jié)構(gòu)中聚醚鏈段中的氧原子，與水作用可以形成氫鍵，從而可溶解在水溶液中；聚硅氧烷鏈段既不親水又不親油，其主鏈上的烴基也不親水。因此，聚醚鏈段和聚硅氧烷鏈段通過硅氫加成反應(yīng)生成化學(xué)鍵連接在一起，形成一種性能獨(dú)特的非離子表面活性劑。由于聚醚種類繁多，在加成反應(yīng)時引入方式變化，就會生成一系列不同的聚醚改性硅油，性能與功能各異，可以滿足多元化市場的需求。

PESO消泡劑結(jié)合了聚醚的水溶性和有機(jī)硅低表面張力特點(diǎn)。它具有聚醚鏈段中親水性基團(tuán)EO，疏水性基團(tuán)PO，適當(dāng)調(diào)節(jié)兩者比例，就會有很強(qiáng)的低表面張力，形成很強(qiáng)的消泡能力。

隨著PESO消泡劑研制工作持續(xù)進(jìn)行，涌現(xiàn)出許多新的活性消泡組分，使得對復(fù)配消泡劑的反應(yīng)機(jī)理及各組分的協(xié)同效應(yīng)研究更加深入。因此成分單一、經(jīng)濟(jì)效益差的消泡劑將逐漸被多功能、高效率的復(fù)配型消泡劑所取代，這將會是消泡劑市場的未來趨勢。

在原有PESO基礎(chǔ)上引入新的基團(tuán)，如-NH2（氨基）、Cn（H2O）m（糖類）及C6H5COC6H5（二苯甲酮）和－COOH（羧基），可賦予PESO更多反應(yīng)性和多功能性。隨著世界范圍內(nèi)清潔生產(chǎn)的呼聲越來越高，開發(fā)高效、綠色、多功能表面活性劑新品種成為PESO消泡劑發(fā)展的主導(dǎo)方向。

使用注意事項(xiàng)

選擇考慮因素

理想的消泡劑其物化性能必須滿足使用體系的要求。一般地說，選擇消泡劑時必須考慮下列要求：

（1）消泡能力強(qiáng)，使用極少量時就能有效消除泡沫；

（2）具有比被消泡體系更低的表面張力；

（3）消泡劑加入以后不影響被消泡體系的基本性能；

（4）不溶于被消泡體系，也不易被體系中的表面活性劑所增溶；

（5）表面張力平衡性要好；

（6）不與被消泡介質(zhì)反應(yīng)，也不會被其分解降解，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；

（7）具有良好的擴(kuò)散性和滲透性，在泡沫介質(zhì)中具有正的擴(kuò)散系數(shù)，在泡沫表面有很快的鋪展能力；

（8）耐熱性能好，在高溫時不會失去效力；

（9）具有良好的氣體溶解性和透過性；

（10）在被消泡體系中具有高的生理活性和安全性，消泡劑本身為無毒性或低毒性物質(zhì)；

（11）具有低的化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）和總需氧量（TOD）；

（12）具有良好的貯存穩(wěn)定性；

（13）具有長時間的消泡效應(yīng)，有的消泡劑能迅速消泡，但時間一長即失效；

（14）成本低；

（15）不增加表面活性劑水溶液的表面黏度。

消泡劑很難同時達(dá)到上述要求，只能在主要性能上滿足被消泡體系的要求。每一種消泡劑，只能對某一體系或數(shù)種體系有效，同一種泡沫體系也可選用多種不同的消泡劑，正因?yàn)槿绱?，使用者?yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，選用最有效最經(jīng)濟(jì)的消泡劑。

渾濁問題

消泡劑的主要成分一般為疏水顆粒、硅油和乳化劑，疏水顆粒吸附硅油，使有機(jī)硅在盡量少的情況下達(dá)到最大的效果。硅油作為主要的消泡介質(zhì)，表面張力很小，既不親油也不親水，在體系中懸浮，消泡劑存在于泡沫壁中間時，排開油水相產(chǎn)生消泡效果，同時硅油有少量消耗，當(dāng)疏水顆粒外的硅油完全被消耗時，造成泡沫體系渾濁。因此消泡劑選用的疏水顆粒、硅油、乳化劑用量和成色不同，造成了消泡劑性能千差萬別。當(dāng)消泡劑的消泡效果好、抑泡時間長時，體系中一般不會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

漂油問題

由于消泡劑不是溶解在體系中，而是分散在體系中，所以消泡劑在體系中的分散均勻度就顯得至關(guān)重要。當(dāng)消泡劑均勻分散在體系中時，對體系的透明度影響小，團(tuán)聚成較大顆粒的時間比較長，能在體系中保持相當(dāng)長的時間；當(dāng)消泡劑在體系中沒有分散均勻，而是以很多小顆粒團(tuán)聚在一起時，一方面會影響體系的透明度，另一方面會使消泡劑團(tuán)聚成大顆粒的時間變短，這就導(dǎo)致消泡劑加到體系后出現(xiàn)渾濁，隔天漂油。為了避免漂油可采取的方法有：將消泡劑的添加順序往前移；在加到體系之前先進(jìn)行稀釋，稀釋劑可以是水或是體系中的表面活性劑。

抑泡時間問題

消泡劑中硅油的性質(zhì)決定了消泡劑的抑泡時間，硅油含量決定了消泡劑在使用中的消耗周期，硅油加入量過少會使消泡劑的消泡性能達(dá)不到要求值，加入量過多會影響消泡劑的性能，同時會降低消泡劑的消泡性；消泡劑粒徑大小決定了消泡劑的耐過濾性，粒徑太大可能導(dǎo)致消泡劑易被過濾，產(chǎn)生漂油，對抑泡產(chǎn)生影響；攪拌時間也是消泡劑抑泡能力的重要指標(biāo)，攪拌不充分可能會產(chǎn)生渾濁、漂油、消泡能力減弱、抑泡時間變短。

失效問題

酸堿穩(wěn)定性。硅油能破壞液體表面張力，起到消除泡沫的效果，如果消泡劑耐酸堿性差會導(dǎo)致硅油分解，從而導(dǎo)致消泡能力降低，甚至失效，在體系中加入硅酸鹽一般會抑制其分解；消泡劑溶解性。某些化學(xué)成分使硅油溶解到體系中，這樣消泡劑不再有消泡作用，而是作為表面活性劑存在于體系中，體系泡沫比沒加消泡劑時更高。