类消泡剂,主要是由各种有机物构成,如:脂肪酸、矿物油、脂肪酰胺、低级醇类等。这种消泡剂多数为天然物质,对环境污染小,价格低廉。由于消泡性能比较弱,对于大量泡沫的情况不能满足生产的要求。
第二类是聚醚类消泡剂CnHO(EO)(PO)H,聚氧乙烯基链段(EO)是亲水基;聚氧丙烯基链段(PO)是亲油基。这种消泡剂抑泡性能好,、无刺激,并且具有良好的分散性。在实际生产中调节聚醚的相对分子量和聚醚链段中EO、PO的比例,来满足各个生产领域的需求。目前市场上存在的聚醚型消泡剂主要有直链聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物。
第三类是有机硅消泡剂,这类消泡剂较前两者消泡性能更佳。通常,分子量较大的硅油在表面活性剂溶液中不溶,而对于小分子硅油很容易被表面活性剂分子增溶,从而改变了消泡剂的组成,使消泡性能减弱。对于硅油复配的消泡剂,不溶于水也不溶于矿物质油中,因此抑泡能力较强,同时也大大增强其破泡效果。由于Si-O键和Si-C键相对比较稳定,允许在含有少量酸、碱、盐的体系中使用。工业生产中常用的有机硅消泡剂,多数是在硅油中添加分散助剂制得的一类硅油二次加工制品,那些都属于液体混合物。混合物从外观和流动性上主要分为硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固体型五类。
第四类消泡剂是聚醚改性硅油消泡剂,在前几代消泡剂的基础上,力求把聚醚、有机硅的优点整合,将聚醚链段引入硅油链段上,具有更强的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油属于新型的特种有机硅表面活性剂,采用含有双键的聚醚与低含氢硅油通过加成反应而成,是一种性能特的有机硅非离子表面活性剂,其既保留了硅油的耐高低温性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等性能,又具有聚醚无刺激性、高表面活性及易于分散的特性,聚硅氧烷链段亲油,聚醚链段亲水,这就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相,因此可作为有机硅表面活性剂使用;聚醚链段还可以作为乳化剂使乳液的性能保持稳定,有很好的分散性能。因此,聚醚改性硅油在水体系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐热性、抗剪切性及耐酸、碱性能,且无味、储存稳定,因而被广泛应用,尤其是在硅油消泡剂难以解决时进行应用。
聚醚改性硅油的消泡机理对聚醚改性硅油作为消泡剂的消泡过程解释,为完备的消泡机理有:“桥连-拉伸”机理、“桥连-排湿”机理两种。
“桥连—拉伸”机理:消泡剂的表面张力远远低于液膜的表面张力,消泡剂的液滴得以在液膜表面持续铺展、深入,泡沫局部液膜继续变薄,终形成油在水中间的桥连,油相、水相的表面张力相差甚远,油相在周围水相不断地牵引下,拉长变薄,形变超过一定范围后,液膜被破坏,导致泡沫破裂。
“桥连—拉伸”机理基于硅油特的低表面张力极易铺展的特点,指出消泡剂液滴能够产生不同程度的变形,但该机理难以说明硅膏与纯硅油区别;“桥连—排湿”机理基于硅油的亲油性,能够说明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。
因此,聚醚改性硅油消泡剂具备消泡的三个特点:基本上不溶于起泡液(溶解的多半有助泡作用);其次表面张力要低于起泡液;后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物质,才能成为破泡及抑泡能力较好的消泡剂,以大限度地提高其分散性,达到抑泡、破泡双强的目的。