消泡剂的用途机理及组成与选择

2024-07-08
阅读数量:

用途

主要适用于线路板(PCB)流程、化工、电镀、印染、造纸、医药、水性油墨、陶瓷分切、钢板的清洗、铝业的加工、各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。

机理

1、泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭

该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫上，当其溶入泡沫液，会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小，表面张力的降低仅限于泡沫的局部，而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸，最后破裂。

2、消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭

消泡剂添加到泡沫体系中，会向气液界面扩散，使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。

3、消泡剂能促使液膜排液，因而导致气泡破灭

泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性，添加一种加速泡沫排液的物质，也可以起到消泡作用。

4、添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭

在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端，使疏水颗粒产生亲水性并进入水相，从而起到消泡的作用。

5、增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭

某些能与溶液充分混合的低分子物质，可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类，不仅可减少表面层的表面活性剂浓度，而且还会溶入表面活性剂吸附层，降低表面活性剂分子间的紧密程度，从而减弱了泡沫的稳定性。

6、电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭

对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用，产生稳定性的起泡液，加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。

组成

（1）活性成份

作用：破泡、消泡，减小表面张力：

代表物：硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。 [2]

（2）乳化剂

作用：使活性成分分散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。

代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。

（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。

代表物：除水以外的溶剂，如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等

（4）乳化助剂

作用：使乳化效果更好。

代表物：*分散剂：疏水二氧化硅等；*增粘剂：CMC、聚乙烯醚等。

选择

选择消泡剂要符合以下几点：

1、在起泡液中不溶或难溶

为破灭泡沫，消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况，应在瞬间浓缩、集中，对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态，只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶，才易于聚集在气液界面，才易于浓缩在泡膜上，才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂，活性成分的分子，须为强疏水弱亲水，HLB值在1.5-3范围，作用才最好。

2、表面张力低于起泡液。

只有消泡剂分子间作用力小，表面张力低于起泡液，消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是，起泡液的表面张力并非溶液的表面张力，而是助泡溶液的表面张力。

3、与起泡液有一定程度的亲和性。

由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争，所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快，消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲，会溶解；过疏又难于分散。只有亲疏适宜，效力才会好。

4、与起泡液不发生化学反应。

消泡剂与起泡液发生反应，一方面消泡剂会丧失作用，另一方面可能产生有害物质，影响微生物的生长。

5、挥发性小，作用时间长。

首先要确定需要使用消泡剂的体系，是水性体系或油性体系。如发酵行业，就要使用油性的消泡剂，如聚醚改性硅或聚醚类的。水性涂料行业就要用水性消泡剂，有机硅消泡剂。选择出消泡剂，比较添加量，在参考价格，可得出最适用最经济的消泡剂产品。