顾名思义是消除泡沫的一种助剂。工业过程中的泡沫消除基本依靠消泡剂。
1消泡机理
溶液体系中加有表面活性剂时，在气泡表面吸附着定向排列的一层表面活性剂分子，当其达到一定浓度时，气泡壁就形成了一层坚固的薄膜。表面活性剂吸附在气液界面上，造成液面表面张力下降，从而增加了气液接触面，这样气泡就不易合并。当气泡上升透过液面时，把液面上的一层表面活性剂分子吸附上去。因此，暴露在空气中的吸附有表面活性剂的气泡膜同溶液里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，形成双分子膜，被吸附的表面活性剂对液膜具有保护作用。
消泡剂的作用就在于破坏和抑制上述液膜的形成。消泡剂的表面张力较低，易在溶液表面铺展，进入气泡液膜后，顶替原来液膜表面上的表面活性分子，使接触处的表面张力降低得比液膜其他处的更低。由于泡沫液膜的表面张力高，将产生收缩力，使表面张力低的液膜被四周牵引、延展，形成强度较差的膜，慢慢地变薄，不能产生有效的弹性收缩力而失去自我修复作用，其黏度也大大降低，泡沫液膜的排液速度和气体的扩散速度加快，泡沫的寿命变短，最后破裂得以消除。
总之，加入消泡剂可使溶液体系中泡沫液膜的表面张力升高，失去自我修复作用，黏度降低，最终导致该液膜的力学平衡受到破坏而使泡沫破裂，达到消泡的目的。
一种好的消泡剂同时兼具消泡、抑泡作用，即应该迅速使泡沫破坏，而且能在相当长的时间内防止泡沫生成。常常发现有些消泡剂在加入溶液一定时间后，就丧失了效力，要防止泡沫生成，还需再加入一些消泡剂。发生此种情况的原因，可能与溶液中起泡剂(表面活性剂)的临界胶束浓度cmc是否超过有关。在超过该浓度的溶液中，消泡剂(一般为有机液体)有可能被增溶，以致于失去在表面铺展的作用，消泡效力大减。开始加入消泡剂时，其在表面铺展速度大于增溶速度，表现出较好的消泡效果；经过一段时间后，随着消泡剂被逐步增溶，消泡效果相应减弱。
2消泡剂种类
（1）第一代消泡剂
第一代消泡剂为矿物油、脂肪酸及脂肪酸酯、脂肪酰胺、低级醇类等有机物。
矿物油如火油、松节油、液体石蜡等。可用于印花色浆、造纸等行业。
脂肪酸及脂肪酸酯类如牛油、猪油、豆油、蓖麻油、硬脂酸乙二醇酯、失水山梨醇单月桂酸酯等。此类消泡剂可用于造纸、纸浆、染色、建筑涂料、发酵等。
醇类如椰子醇、己醇、环己醇。可用于制糖、发酵石油精制等。
酰胺类如二硬脂酰乙二胺、二棕榈酰乙二胺等。
有机类消泡剂价格低廉，目前市场上仍在大量使用。它适合于在液体剪切力较小，所含表面活性剂发泡能力较温和的条件下使用，但对致密型泡沫的消除能力较差。由于有机消泡剂的应用领域具有多样性与特殊性，它往往具有专用性，市场份额已不断萎缩，因此在应用上有局限性。但是有些特殊的行业如强酸、强碱等就需要像聚四氟乙烯这类耐酸碱的有机消泡剂。近年来，出于对环境保护的重视，天然油脂类消泡剂的地位又有了提高。
（2）聚醚类消泡剂
第二代消泡剂是聚醚类消泡剂。
聚醚是分子量较低的聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物。它是一种性能优良的水溶性非离子表面活性剂，与水接触时，醚键中的氧能够与水中的氢原子以微弱的力结合，形成氢键，分子链节成为曲折形，疏水集团置于分子内侧，链周围变得容易与水结合，当温度升高，分子运动较为剧烈时，曲折形的链会变为锯齿形，失去了与水的结合性，由低温溶解状态升温到呈现混浊的温度，这就是聚醚的浊点，只有当发泡体系的温度超过浊点温度时，聚醚消泡剂才发挥消泡作用。
聚醚型消泡剂主要有直链聚醚和由醇、氨为起始剂的聚醚或端基酯化的聚醚衍生物。
聚醚消泡剂应用范围极广，它是造纸行业不可缺的助剂品种，而且在日用化学、纺织、石油、食品、橡胶等许多工业中都有重要的应用。但因选择性的关系至今有些领域仍不能使用。因此，目前必须提高国内聚醚型消泡剂的产品质量，研制出不同结构的聚醚表面活性剂。
聚醚消泡剂最大的优点是抑泡能力较强，是目前发酵行业应用的主导消泡剂。但它有一个致命的缺点是破泡率低，一旦产生了大量的泡沫，它不能一下有效地扑灭，而是需要新加一定量的消泡剂才能慢慢解决问题。
第一和第二代消泡剂在一定条件下确实具有一定的消泡作用，但这些物质的结构特征决定了它们又具有一定的发泡作用，当条件改变时，第一、二代消泡剂很可能变为发泡剂或失效。因此为了适应消泡要求和操作条件多变的情况，开发了有机硅消泡剂即第三代消泡剂。
（3）有机硅类消泡剂
有机硅类消泡剂是目前染整、食品、发酵、造纸、化工生产、粘合剂、胶乳、润滑油等行业中使用较广泛的一类消泡剂。
我国从20世纪70年代开始研制和使用有机硅消泡剂，近年来，取得了较好的效果。但从整体上来看，档次较低，品种亦较简单，与国外相比有较大差距。目前一些引进装置上用的高效有机硅消泡剂还主要依赖进口。
有机硅消泡剂由于其应用场合的广泛性，其国内外商品型号不下几十种，一般为聚二甲基硅氧烷，某些场合也需要乙基、羟基、苯基等硅氧烷。二甲基硅油属于MDnM型的线型聚甲基硅氧烷，分子中为易绕曲的“之”字形链，分子结构决定了它有以下特性：
表面张力低：聚二甲基硅氧烷的表面张力比水、表面活性剂水溶液及一般油类都要低，因而很适宜作消泡剂；
在水及一般油中的溶解度低且活性高：聚硅氧烷分子结构特殊，主链为硅氧键，为，与极性溶剂水不亲和，与一般油品亲和性也很小；
挥发性低并具有化学惰性：二甲基硅油挥发性极低，而且还有低的表面张力，二者结合，使消泡剂可以在广泛的温度里起消泡作用；
无生理毒性：一般用作消泡剂的二甲基硅油聚合度较高。而脱除了低聚物的二甲基硅油则是无生理毒性的。
由于这些优点，此类消泡剂的商品品种较多，使用量也较大，已成为消泡剂中的主要品种。目前国内市售的有机硅消泡剂按物理性状可分为油状、溶液型、乳液型、固体型四类。
（4）聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂
第四代消泡剂是聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，它是在聚硅氧烷链段上通过改性引入聚醚链段。在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷链段有亲油性，聚醚链段有亲水性。聚醚链段中聚环氧乙烷链节能提供亲水性和起泡性，聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力。
聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂不仅具有聚硅氧烷类消泡剂消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染、生理惰性等特点，而且还具有聚醚类消泡剂的耐高温、耐强碱性等特性。聚醚改性有机硅消泡剂是将两者的优点有机结合起来的一种新型高效消泡剂，除此之外还具有许多优异的特性。
消泡效力强：既有聚硅氧烷所固有的低表面张力、高活性的特点，又具有聚醚在水中易分散的优点。因此，不仅比常规有机硅消泡剂效力强，而且在某些场合下能够解决常规消泡剂所不能解决的问题。
逆溶解性：聚醚改性聚硅氧烷在低温下，聚醚链与水形成氢键可携带着聚硅氧烷链均匀地扩散分布到水中，类似于溶解状态；而在温度升高时，随着氢键的破坏，聚醚链亲水性变差，直到浊点时，失去了亲水性，使整个聚硅氧烷聚醚链成为不溶解状态时，才发挥消泡作用。聚硅氧烷聚醚型共聚物具有低温溶解，高温不溶解性，有力地提高了聚硅氧烷应用性能。
依据上述特性，可以很方便地根据体系所需消泡的温度来选择具有相应浊点的聚硅氧烷聚醚型消泡剂。此外，逆溶解性的方便之处，还可以用在低温不溶解于水的体系中，用低于其浊点的冷水，将溶解状态的消泡剂冲洗干净。
自乳性：聚硅氧烷聚醚型共聚物在适宜的温度下，将其加入水中会自发地形成聚硅氧烷链段卷曲在内部、聚醚段伸展在外部的分散状态，在水中形成胶团。这种性质称为“自乳性”。自乳性使聚硅氧烷聚醚型消泡剂能在起泡液中均匀分散，有助于充分发挥消泡作用。
稳定性：聚硅氧烷聚醚消泡剂由于具有良好的自乳性，因此在水中有很好的分散稳定性。—Si—O—C—键连接的共聚物易于水解，化学稳定性较差，但不影响消泡作用。—Si—C—键连接的共聚物则比较稳定，各类聚硅氧烷聚醚型消泡剂的热稳定性都比较好。在有效期内，均可用于沸腾状态的水体系，甚至可用于高温130℃的起泡水体系。
无毒：聚硅氧烷聚醚消泡剂允许作为间接食品添加剂添加到食品的包装纸中。
唐纳德等在五十年代初，首先合成出这类共聚物，近年来这一类型的消泡剂发展很快，已经衍生成一系列产品，与聚醚型消泡剂、聚硅氧烷型消泡剂，形成鼎立的三大合成消泡剂。
3消泡剂发展趋势
随着国民经济的迅速发展，在各种工业中要使用大量的助剂，但这样就会产生大量的危害泡沫。为了提高生产效率，消泡剂就成为不可缺少的化学助剂。有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油消泡剂是当今时代的消泡主体品种。如何进一步提高消泡剂的性能，降低消泡剂产品的用量成了科研工作者的重要任务。针对这3种类型的消泡剂应该主要发展趋势如下：
(1)有机硅消泡剂在不同的行业中有着不同的侧重点，提高有机硅消泡剂的品质是至关重要的，其品质主要包括抑泡性能、消泡性能、稳定性、相容性、抗剪切性能等等；
(2)通过研究聚醚的结构与组成提高聚醚型消泡剂的抑泡性能；
(3)提高矿物油型产品的分散性、稳定性、消抑泡性能；
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最后编辑时间为: 2020-05-06 00:17 Wednesday
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