泡沫是有大量氣泡分散于液體中的一種分散體系，其分散相為氣體，連續(xù)相為液體。由于氣泡的相對(duì)密度小于液體，液體中的氣泡會(huì)上升到液面，形成了以少量液體構(gòu)成的液膜隔開(kāi)的氣泡聚集物亦即泡沫。泡沫是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，影響其穩(wěn)定性的因素有液體的表面張力、界面膜的性質(zhì)、表面張力的修復(fù)作用、表面電荷、泡沫氣體的擴(kuò)散以及添加的表面活性劑的結(jié)構(gòu)等
溶液體系中加有表面活性劑時(shí)，在氣泡表面吸附著定向排列的一層表面活性劑分子，當(dāng)其達(dá)到一定濃度時(shí)，氣泡就形成了一層堅(jiān)固的薄膜。表面活性劑吸附在氣液界面上，造成液面表面張力下降，從而增加了氣液接觸面。這樣氣泡就不易合并。當(dāng)氣泡上升透過(guò)液面時(shí)，就會(huì)把液面上的一層表面活性劑分子吸附上去。因此暴露在空氣中的，吸附有表面活性劑的氣泡薄膜同溶液里的氣泡薄膜不一樣．它包有兩層表面活性劑分子，形成雙分子膜，被吸附的表面活性劑對(duì)液膜具有保護(hù)作用。消泡劑的作用就在于破壞和抑制雙分子膜的形成 消泡劑的表面張力較低，易在溶液表面鋪展，進(jìn)入氣泡液膜后，頂替原來(lái)液膜表面上的表面活性分子．使接觸處的表面張力降低。由于泡沫液膜的表面張力高，將產(chǎn)生收縮，使表面張力低的液膜被四周牽引、延展，形成強(qiáng)度較差的膜，慢慢地變薄，不能產(chǎn)生有效的彈性收縮力而失去自我修復(fù)作用．其粘度也降低，泡沫液膜的排液速度和氣體的擴(kuò)散速度加快，泡沫的壽命變短，最后破裂得以消除。簡(jiǎn)言之，加入消泡劑可使溶液體系中泡沫液膜的表面張力升高，失去自我修復(fù)作用，降低粘度，最終導(dǎo)致液膜的力學(xué)平衡受到破壞而使泡沫破裂，達(dá)到消泡的目的。
消泡即是泡沫穩(wěn)定化的逆向過(guò)程．有機(jī)硅消泡劑一般是由兩種作用達(dá)到消除泡沫的目的，一是有機(jī)硅消泡劑具有很低的表面張力。在泡沫液膜上具有很好的鋪展性能．能迅速在泡沫表面擴(kuò)散展開(kāi)。在擴(kuò)散展開(kāi)的過(guò)程中將泡沫液膜表面具穩(wěn)定作用的表面活性劑分子排開(kāi)，降低了泡沫壁局部的表面張力．破壞了泡沫的”自我痊愈”效應(yīng)．使泡沫破裂；另一個(gè)作用就是當(dāng)有機(jī)硅消泡劑分散在起泡液體中，它可能插入到泡沫液壁，但只散布到很有限的程度，與發(fā)泡劑一起形成混合單層液膜，但此混合液膜的內(nèi)聚性不佳．局部粘度下降，同樣造成泡沫破裂。
目前國(guó)內(nèi)外商品有機(jī)硅消泡劑的品種、型號(hào)名目繁多，性能各異，一般可分為油(油膏)型、溶液型、乳液型、固體型和改性硅油型等幾大類。
2．1 油(油膏)型消泡劑
油型消泡劑是直接用硅油作消泡劑。它主要用在那些不允許有分散劑及乳化劑等存在的油相起泡體系中。一般認(rèn)為，不同粘度的硅油。對(duì)同一發(fā)泡體系表現(xiàn)出不同的消泡效果。低粘度硅油型消泡劑消泡效果快，但持續(xù)性較差，而高粘度硅油型消泡劑消泡效果慢，但持續(xù)性較好。油膏型消泡劑是在硅油中添加二氧化硅、三氧化二鋁等微粉配成的油膏形態(tài)的消泡劑，主要用于非水體系的消泡。
二甲基硅油的消泡效果有賴于硅油在發(fā)泡體系中的分散程度，硅油分散至100 瑚 以下才有消泡效果，至20 m以下分散體系才穩(wěn)定。為提高分散程度，可借助于機(jī)械攪拌，如加熱下高速攪拌，或預(yù)先用膠體磨配置一種硅油一礦物油的均勻分散液．或預(yù)先使硅油與白碳黑等微粉配成油膏型消泡劑，借助于白碳黑等微粉的分散作用來(lái)使用。
2．2 溶液型消泡劑
將二甲基硅油溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲锌芍瞥捎袡C(jī)硅溶液型消泡劑。選用如多氯乙烷、甲苯和二甲苯等有機(jī)溶劑配制成的有機(jī)硅消泡劑．可用于油溶性介質(zhì)的消泡作業(yè)；而選用己二醇、甘油等易溶于水的有機(jī)溶劑配制成的有機(jī)硅消泡劑．可用于水溶液的消泡作業(yè)。溶液型有機(jī)硅消泡劑配制工藝十分簡(jiǎn)單。使用方便．硅油借助有機(jī)溶劑分散在起泡液中起到消泡作用．同時(shí)有些溶劑在擴(kuò)散過(guò)程中也會(huì)起到一定的消泡作用。但這種方式并沒(méi)有被大量使用，主要是因?yàn)榇罅渴褂脮?huì)提高消泡劑的成本，同時(shí)有可能造成環(huán)境污染。
2．3 乳液型消泡劑
將硅油或硅膏在強(qiáng)烈攪拌或乳化劑作用下，制成硅油乳液則可有效提高硅油在水相中的分散性。從而廣泛用作水體系的消泡劑。乳液型消泡劑也是有機(jī)硅消泡劑使用最廣和應(yīng)用量最大的消泡劑。
乳液型有機(jī)硅消泡劑一般由二甲基硅油、乳化劑、乳液穩(wěn)定劑和去離子水等配制而成。使用的乳化劑主要是低起泡性的非離子型乳化劑，如司盤、吐溫及聚乙二醇等。使用混合型乳化劑的效果優(yōu)于單一乳化劑。硅油乳液的粒徑是乳液型有機(jī)硅消泡劑最重要的控制指標(biāo)。如要獲得消泡效率高及儲(chǔ)存穩(wěn)定性好的硅油乳液，通常要求粒徑小于10μm。
因此除選用適宜的乳化劑及混合研磨工藝條件以外，還可加入增稠劑如聚乙烯醇及甲基纖維素等，以提高連續(xù)相的粘度。
使用乳液型有機(jī)硅消泡劑時(shí)．應(yīng)先了解起泡體系的溫度、酸堿性等，因?yàn)樗鼈儗⒂绊懙饺橐旱姆€(wěn)定性，甚至導(dǎo)致破乳。
雖然乳液型有機(jī)硅消泡劑具有難以長(zhǎng)期貯存，易分層、易變質(zhì)的缺點(diǎn)，但具有使用方便、適用面廣泛、消泡效果明顯和價(jià)格適中等特點(diǎn)，所有仍然受到用戶的歡迎，并且隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，乳液型有機(jī)硅消泡劑還會(huì)有較大的發(fā)展空間。
2．4 固體型消泡劑
固體型有機(jī)硅消泡劑具有貯存穩(wěn)定性好、便于運(yùn)輸、使用方便等特點(diǎn)，不但可用于無(wú)泡、低泡洗衣粉的生產(chǎn)，也可用于其它需要消泡作業(yè)的場(chǎng)合。
固體型有機(jī)硅消泡劑的制備方法有3種，(1)將有機(jī)硅油直接分散在固體載體表面；(2)將有機(jī)硅油與軟化點(diǎn)較低的脂肪醇、脂肪酸、脂肪酰胺、脂肪酸酯或石蠟等物質(zhì)一起熔融，再將熔融體附著在固體載體的表面；(3)將有機(jī)硅油與成膜物質(zhì)混合，使成膜物質(zhì)包封在有機(jī)硅油消泡組分的外部形成分散固體顆粒。
2．5 改性硅油型消泡劑
改性硅油引入了部分親水聚醚鏈段的甲基硅油，可變成自乳化消泡劑，在起泡體系中長(zhǎng)久地保持分散性，延長(zhǎng)了消泡劑的使用壽命。當(dāng)前用作消泡劑常用的改性硅油有聚醚硅油、氟烴基硅油和長(zhǎng)鏈烷基硅油，它們的應(yīng)用及效果引人注目。
端基型、側(cè)基型及支鏈型聚醚硅油均可作消泡劑。它們均有一個(gè)明確的濁點(diǎn)，只有在濁點(diǎn)之上才有很強(qiáng)的消泡性．而在濁點(diǎn)以下則有助長(zhǎng)起泡的作用。此外，利用聚醚硅油的強(qiáng)乳化能力，和硅膏復(fù)配，在水體系中即可自乳化成穩(wěn)定、高效的消泡劑，已廣泛用作聚酯纖維高溫染色，各種潤(rùn)滑油、切削油、防凍液和強(qiáng)酸體系的消泡。
長(zhǎng)鏈烷基硅油消泡劑可應(yīng)用在發(fā)酵、食品加丁、醫(yī)療、紡織、石油、合成橡膠及樹(shù)脂、涂料及油墨等領(lǐng)域。由于對(duì)有機(jī)材料具有良好的親和性，長(zhǎng)鏈烷基硅油消泡劑不會(huì)影響產(chǎn)品的后加工性能。但其表面張力隨碳鏈的增加而提高，消泡性能隨之降低，因此選擇合適的碳鏈長(zhǎng)度很重要。長(zhǎng)鏈烷基硅油在非水體系和水體系的消泡中都有應(yīng)用 。
氟烴基硅油的表面張力比其它硅油更低，因而由其配成的消泡劑對(duì)降低各種起泡體系的表面張力更有效，效果優(yōu)于其它硅油消泡劑。主要用于對(duì)甲基硅油或甲基苯基硅油溶解性很強(qiáng)的非水體系的發(fā)泡介質(zhì)，如脂肪烴、芳香烴和石腦油等。
3、 結(jié)束語(yǔ)
有機(jī)硅消泡劑既具有良好的消泡、抑泡作用，又具有用量低，化學(xué)惰性好，能在苛刻條件下發(fā)揮作用的特點(diǎn)，近年來(lái)獲得飛速發(fā)展，適合不同使用環(huán)境的新品種新型號(hào)不斷產(chǎn)生．應(yīng)用面也不斷在擴(kuò)展。今后適用性強(qiáng)、能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備利用率的新型高效有機(jī)硅消泡劑將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展，特別是性能優(yōu)良的聚醚改性有機(jī)硅消泡劑和乳液型消泡劑會(huì)在市場(chǎng)占有主要地位。
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