消泡剂的类型及性能和反应机理

消泡剂主要适用于线路板(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。

消泡剂的反应机理：泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭

有人在油体系中研究了聚硅氧烷的消泡过程,他们对泡沫体系以1/1000秒的速度连续拍照,照片放大100倍,连续拍摄的4幅照片的示意图可见,硅油消泡剂小滴到达泡膜上,使泡膜表面破裂并合并成大泡，从1~3,泡沫由4个合并成1个大,泡膜变薄。气液迅速分离,大泡消灭,到4则破泡结束。这也从客观上解释了,为什么一滴消泡剂下去,一连串气泡破灭的原因。

当消泡剂附着到泡膜上即浸入泡膜液,会显著降低该处的表面张力。因为在水体系中,消泡剂的活性成分对水的溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡膜的局部,而泡膜周围的表面张力几乎没有发生变化。表面张力降低的部分,被强烈地向四周牵引、延展,导致泡沫破裂。

消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭

由于泡膜表面吸附表面活性剂,使表面张力降低。所以在受到局部压力,泡膜在该处局部变薄的同时,该处会因表面活性剂变稀薄而导致表面张力升高。正是因为新生的表面与原来的表面之间有了表面张力之差,使得泡膜受外界冲击变薄时,产生了弹性恢复力,泡膜才得以不破,起到了稳泡的作用。如果我们设法破坏这种弹性,就能破坏泡沫的稳定性。有专家认为:消泡剂的作用就是破坏泡膜的弹性。当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。

消泡剂能促使液膜排液，因而导致气泡破灭

添加加速泡膜排液的物质(消泡剂),可以消泡。如果泡膜厚,排液到30~40nm的历程就长,而且,泡膜的自愈效应较强,泡膜弹性好,所以泡膜厚的泡沫寿命就长,泡膜排液速率可以反映泡沫的稳定性。液膜排液速率快,使液膜变薄,薄到一定的程度泡沫就破灭了。

添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭

在起泡的水体系中,单独添加疏水二氧化硅(即疏水白炭黑)颗粒,即有消泡作用。疏水的白炭黑颗粒在气泡表面会吸引表面活性剂的疏水端,疏水颗粒变为亲水颗粒而进入水相,完成了消泡作用。疏水二氧化硅的固体颗粒一般是用甲基硅油、硅氮烷或DMC处理的白炭黑颗粒,它在气泡表面局部浸入,使气泡局部的表面张力变小,再加上固体颗粒的作用,像针尖插入气泡,加速气泡的破灭。所以一般含有疏水白炭黑的消泡剂的破泡效果要好一些。

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。

电解质瓦解表面活性剂双电层使气泡破灭

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。