簡介
消泡劑,是消除泡沫的一種添加劑。在塗料、紡織、醫學、發酵、造紙、水處理及石油化工等領域生產和應用過程中會產生大量的泡沫,進而影響到產品質量、生產過程。基於對泡沫的抑製、消除,生產時通常要把特定量的消泡劑加入其中。
消泡劑應具備下列性質:①消泡力強,用量少;②加到起泡體係中不影響體係的基本性質,即不與被消泡體係起反應;③表麵張力小;④ 與表麵的平衡性好;⑤耐熱性好;⑥擴散性、滲透性好,正鋪展係數較高;⑦化學性穩定,耐氧化性強;⑧氣體溶解性、透過性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性小;⑩無生理活性,安全性高。消泡劑的應用十分廣泛,如食品工業、造紙工業、水處理、采油工業、印染工業、塗料工業、 洗滌劑工業、橡膠膠乳工業、氣溶膠工業、日化工業、醫藥工業、奶製品工業等。
泡沫產生及穩定因素
泡沫的研究最早可以追溯到柏拉圖時代,但幾百年來,人們對泡沫的定義一直沒有形成統一的認識。美國膠體化學家L·I·Osipow和道康寧公司的R·F·Smith從泡沫的密度方麵對泡沫進行了定義;日本的伊藤光一從泡沫結構的角度對泡沫進行了定義,但是卻忽略了氣泡間的相互聯係;我國著名的表麵物理學家趙國璽教授對泡沫的定義為:泡沫是氣體分散於液體中的分散體係,氣體是分散相(不連續相),液體是分散介質(連續相),液體中的氣泡上升至液麵,形成少量液體構成的以液膜隔開氣體的氣泡聚集物。國內外學者一致認為:泡沫本身是一種熱力學不穩定體係,當氣體進入含有表麵活性劑的溶液中時,便會形成長時間穩定的泡沫體係。
發展趨勢
聚醚改性矽油(PESO)是生產以及應用最多的一類矽油,其通過線型的二甲基矽油主鏈或者側鏈與聚醚鏈相連接聚合而成,是市場生產和應用最廣泛的改性矽油。這種矽油的分子結構中聚醚鏈段中的氧原子,與水作用可以形成氫鍵,從而可溶解在水溶液中;聚矽氧烷鏈段既不親水又不親油,其主鏈上的烴基也不親水。因此,聚醚鏈段和聚矽氧烷鏈段通過矽氫加成反應生成化學鍵連接在一起,形成一種性能獨特的非離子表麵活性劑。由於聚醚種類繁多,在加成反應時引入方式變化,就會生成一係列不同的聚醚改性矽油,性能與功能各異,可以滿足多元化市場的需求。
PESO消泡劑結合了聚醚的水溶性和有機矽低表麵張力特點。它具有聚醚鏈段中親水性基團EO,疏水性基團 PO,適當調節兩者比例,就會有很強的低表麵張力,形成很強的消泡能力。隨著PESO消泡劑研製工作持續進行,湧現出許多新的活性消泡組分,使得對複配消泡劑的反應機理及各組分的協同效應研究更加深入。因此成分單一、經濟效益差的消泡劑將逐漸被多功能、高效率的複配型消泡劑所取代,這將會是消泡劑市場的未來趨勢。在原有PESO基礎上引入新的基團,如-NH2(氨基)、Cn(H2O)m(糖類)及C6H5COC6H5(二苯甲酮)和-COOH(羧基),可賦予PESO更多反應性和多功能性。隨著世界範圍內清潔生產的呼聲越來越高,開發高效、綠色、多功能表麵活性劑新品種成為PESO消泡劑發展的主導方向。