消泡剂,是消除泡沫的一种添加剂。在涂料、纺织、医学、发酵、造纸、水处理及石油化工等领域生产和应用过程中会产生大量的泡沫,进而影响到产品质量、生产过程。基于对泡沫的抑制、消除,生产时通常要把特定量的消泡剂加入其中
消泡剂的应用十分广泛,如食品工业、造纸工业、水处理、采油工业、印染工业、涂料工业、 洗涤剂工业、橡胶胶乳工业、气溶胶工业、日化工业、医药工业、制品工业等
泡沫产生的直接原因是表面活性剂的存在,使溶液的表面张力降低,在此原因和泡沫衰减机理的共同作用下,不同的泡沫体系表现出不同的稳定性能主要和以下几种因素有关:起泡溶液的表面张力、泡沫的表面粘度、溶液的粘度、表面张力的自我修复作用(即Gibbs表面弹性和Marangoni效应)、液膜的表面双电层斥力和熵斥力、表面活性剂的疏水端结构和空间位阻效应等,这些因素之间不是独立存在的,一种因素的改变会使其他的一些因素也改变。影响泡沫的稳定性最主要的因素就是液膜的弹性和排液速率,从这个角度考虑可以看出在不同的泡沫体系中泡沫稳定性影响的主要因素都是不同的,并且往往有时几种影响因素同时存在、共同作用。
除以上这些因素外还有些因素也会影响到泡沫的稳定性,如泡沫的大小、溶质与溶剂的配合、温度、pH值、溶剂的蒸发速率、泡沫的受冲击程度以及表面活性剂的吸附速率等。
消泡剂的组成主要有活性成分、乳化剂、载体和乳化助剂,其中活性成分为最主要的核心部分,起到破泡、减小表面张力作用;乳化剂是使活性成分分散成小颗粒,以便于更好地分散到油或者水中,起到更好的消泡效果;载体在消泡剂中占较大比例,其表面张力并不高,主要起到支持介质的作用,对抑泡、消泡效果有利,能把成本降低;乳化助剂是使乳化效果更好。
(1)消泡能力强,使用极少量时就能有效消除泡沫;
(2) 具有比被消泡体系更低的表面张力;
(3) 消泡剂加入以后不影响被消泡体系的基本性能;
(4)不溶于被消泡体系,也不易被体系中的表面活性剂所增溶;
(5)表面张力平衡性要好;
(6)不与被消泡介质反应,也不会被其分解降解,具有良好的化学稳定性;
(7)具有良好的扩散性和渗透性,在泡沫介质中具有正的扩散系数,在泡沫表面有很快的铺展能力;
(8)耐热性能好,在高温时不会失去效力;
(9)具有良好的气体溶解性和透过性;
(10)在被消泡体系中具有高的生理活性和安全性,消泡剂本身为无毒性或低毒性物质;
(11)具有低的化学需氧量
(12) 具有良好的贮存稳定性;
(13) 具有长时间的消泡效应,有的消泡剂能迅速消泡,但时间一长即失效;
(14) 成本低;
(15)不增加表面活性剂水溶液的表面黏度。
消泡剂很难同时达到上述要求,只能在主要性能上满足被消泡体系的要求。每一种消泡剂,只能对某一体系或数种体系有效,同一种泡沫体系也可选用多种不同的消泡剂,正因为如此,使用者应进行试验,选用最有效最经济的消泡剂