消泡剂概述

消泡剂概述

一、消泡剂的发展历程

消泡剂的发展经历了几代：

1)最早是以动植物油为消泡剂。由于我国消泡剂研究得较晚，现在还有部分糖厂用动植物油作为消泡剂。

2) 第二代消泡剂，20世纪60年代出现聚醚型它是分子量较低的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段的聚醚。

3)第三代消泡剂是以聚二甲硅氧烷为主体的有机硅消泡剂。目前，国内基本集中于这一代消泡剂上的研究和应用。

4)第四代消泡剂是含有硅聚醚的水溶性有机硅消泡剂和特种硅树脂为主体耐高温强碱型抑泡剂；国外和本公司均属这一代产品

二、消泡剂的组成

（1）活性成份：硅脂、聚醚、脂肪醇、矿物油、植物油、金属皂等等。

（2）乳化剂的代表物：吐温系列、斯盘系列、增稠剂、聚醚改性聚硅氧烷等。

（3）载体作用：有助于载体和起泡体系的结合，易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低成本。

三、消泡剂的分类

1．聚硅氧烷消泡剂

聚硅氧烷消泡剂，即本体型消泡剂，在我们实际应用中俗称“硅脂”或“硅膏”，通常由聚二甲硅氧烷和白炭黑两个主要组成物质通过一定的加工工艺加工而成，以聚二甲基硅氧烷为基材的消泡剂是消泡体系中一类理想的消泡剂，这类消泡剂是目前乳液型消泡剂的重要组成部分。因此，增加嵌入深度有利于泡膜变薄的初期油桥的形成。白炭黑在硅油中有利于嵌入深度的增加。由于协同作用，两种组成物质产生了良好的消泡效果。聚硅氧烷消泡剂由于有优良的消泡效能及其他优点，已在许多领域广泛应用。

2．有机硅乳液消泡剂

消泡剂系由硅脂、乳化剂、增稠剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小，表面活性高，消泡力强，用量少，成本低。对大多数气泡介质均能消泡。它具有较好的热稳定性，可在宽广的温度范围内使用；其化学稳定性较好，难与其他物质反应，可在酸、碱、盐溶液中使用，无损产品质量；它还具有生理惰性，通常用于食品和医药行业。它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能，隶属广谱型消泡剂范畴。

它被广泛用于洗涤剂、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的消泡。

在石油工业中，它被大量用于天然气的脱硫，加速油气分离；它还被用于乙二醇的干燥、芳香烃的萃取、沥青的加工、润滑油的脱蜡等装置中控制或抑制气泡。在纺织工业中，它用于染色、精练、上浆等过程中的消泡；在化学工业中它被用于合成树脂、胶乳、涂料、油墨等过程中的消泡；在食品工业中它被用于各种浓缩、发酵、蒸馏过程的消泡。根据不同的应用领域，硅乳液消泡剂的性能有不同的侧重点，有的消泡剂侧重于消泡，有的消泡剂侧重于抑泡，有的消泡剂侧重于相容性等等。

3．聚醚类消泡剂

聚醚类消泡剂，是以含有活性氢的物质为起始剂，在一定的条件下和环氧乙烷（EO）以及环氧丙烷（PO）发生聚合而成的，根据不同的应用领域，在EO和PO的结合方式以及合成的聚醚的分子量上有讲究。聚醚型的消泡剂一般在清洗、造纸、发酵等行业中有广泛的应用。其消泡的性能不如有机硅的，消泡作用主要体现在超过浊点温度以上才能发生消泡作用。有时为了避开浊点的影响，会对聚醚分子进行化学改性，这样的话，其适应范围就更加广泛。

4．聚醚改性硅消泡剂

聚醚类消泡剂水溶性好，耐高温，耐强碱性强，但其消泡速度和抑泡时间都不甚理想。通过缩合接枝在聚硅氧烷链上引入聚醚链，得到的聚醚改性聚硅氧烷（俗称“硅聚醚”）可改善溶解性，提高消泡效力，使之不仅兼有有机硅和聚醚两类消泡剂的优点，而且还具有诸如逆溶解性强、自乳性好、化学稳定性和热稳定性高等独特优点。

硅聚醚类消泡剂广泛用于涤纶织物高温染色工艺、发酵工艺、二乙醇胺脱硫体系的消泡及各种油剂、切削液、不冻液、水性油墨等体系的消泡，也适用于即印刷行业感光树脂制版后，洗掉未固化树脂的消泡，是一种很有代表性、性能优良、用途广泛的有机硅消泡剂。

5．非硅类消泡剂

非硅类消泡剂是主要以脂肪酰胺、金属皂、脂肪酸酯等有机化合物为主的消泡剂。优点是扩散系数大、破泡能力强。主要的缺点是抑泡能力稍差。消抑泡效果不及有机硅消泡剂，这主要是由于这类物质的表面张力不如有机硅低。对于一些不能使用有机硅消泡剂的行业，如：清洗、涂料、油墨、造纸和纺织工业的部分工序等。在这些行业使用有机硅消泡剂容易导致硅斑、缩孔，对产品质量存在影响。在这些行业中往往会使用非硅类消泡剂。其在皮边油、造纸涂布、涂料、油墨等领域中有着广泛的用途。

6．高碳醇类消泡剂

高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子，在水体系里是有效的消泡剂。C7~C20的醇是最有效的消泡剂。高碳脂肪醇是一类脱气性能较好的消泡剂。

四、评测消泡剂优劣方法

1）摇瓶测试方法: 该方法是测试消泡性能最简单的方法。定量的样品加入到表面活性剂溶液中。摇动该混合液，记录泡沫消除所需要的时间。

2）循环鼓泡测试: 在量筒中，加入一定量的起泡液，调节流量，使得起泡液循环起泡。待产生的泡沫上升到所需刻度时，加入定量的消泡剂，记录泡沫消尽时间，此时记录的时间为消泡剂

的消泡时间，时间越短，说明消泡剂的消泡性能越好。当泡沫消失后，继续循环鼓泡并记录到达所需刻度的时间，这个时间为抑泡时间，抑泡时间越长，说明消泡剂的抑泡性能越好。

五、消泡剂的选用和注意事项

消泡能力强，用量少；加到起泡体系中不影响体系的基本性质；表面张力小；与表面的平衡性好；扩散性好，渗透性好；化学稳定好、耐氧化性强；无生理活性，安全性高。

消泡剂在使用时要注意以下几个方面：

（1）消泡剂的使用量应当适量，这个是用量一定要在推荐用量的基础上做试验（包括实验室的试验和现场试验），确定最佳用量，消泡剂不是用的越多越好，也不是用的越少越好；

（2）消泡剂即使不分层，在使用前最好都要搅拌均匀。若使用前分层，则必须搅拌均匀；（3）本体型消泡剂使用前不必稀释，也不建议稀释。低含固量的乳液型消泡剂不必稀释，直接使用；高含固量的乳液消泡剂可以稀释，但是要遵循方法，否则会出现破乳分层等现象，得不偿失；

（4）不同的环境应使用不同的消泡剂，消泡剂的选择要兼顾消泡、抑泡性能、相容性等等方面，不同的应用环境的温度、PH、起泡物质不一。