扩散泵硅油(有机硅消泡剂那些事儿)

工业生产中, 泡沫无处不在：各类加工液的机槽；各类工业清洗池；各类工业和农业产品及制剂中；石油化工的各个生产环节中, 水处理等等。

泡沫, 给工业生产带来种种问题：为了防止泡沫溢出, 投料系数被迫降低 30%~ 50%；泡沫溢出导致原材料的浪费；泡沫占据空间, 影响反应速度, 生产周期被迫延长；泡沫会影响产品品质, 如涂料, 塑胶制品；泡沫的产生, 对工业生产稳定性产生影响, 造成操作波动, 质量不稳定。

针对泡沫问题, 最直接的解决方式就是使用消泡剂。

消泡剂应具备下述性质：

1、消泡力强，用量少；

2、加入后不影响体系基本性质；

3、表面张力小；

4、与表面平衡性好；

5、扩散性、渗透性好；

6、耐热耐酸耐碱好；

7、化学性稳定、耐氧化性强；

8、气体溶解性，透过性好；

9、在起泡溶液中溶解性小；

10、生理安全性高。

消泡剂发展历程中，主要分为四个阶段

第一阶段消泡剂：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。

第二阶段消泡剂：聚醚类消泡剂 CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH，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，无毒、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。

第三阶段消泡剂：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。

第四阶段消泡剂：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，是一种性能独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。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，且无毒无味、储存稳定，因而被广泛应用。

有机硅消泡剂作用机理

有机硅消泡或抑泡的能力，是由于它具有的很低的表面张力。有机硅化合物（硅油）干扰气液界的表面张力，导致消泡效果。

消泡剂的机能，也有按破泡、脱泡、抑泡三种机理进行定义。

破泡：相对于泡沫，从空气侧进入泡中，将泡合一破坏。

抑泡：从液体侧进入泡中，将泡合一破坏。

脱泡：从气泡的界面侵入泡中，令气泡合一浮出液面。

有机硅消泡剂种类

1、水乳剂型消泡剂

以聚二甲基硅氧烷（二甲基硅油）为主体，及白炭黑复合物，在表面活性剂（乳化剂）的作用下制备成O/W型各种不同浓度的水乳消泡（适合水性介质消泡场合）或制成高浓度硅膏，用时采用涂抹法或临时稀释后使用。

二甲基硅油结构式

2、油体系消泡剂

借助溶剂携带硅油并分散到起泡液中。溶剂扩散，硅油或微滴发挥消泡作用（一般高、低粘度硅油调合）或制成硅油/矿物油分散体。石油工业需要大量有机硅表面活性剂作破乳剂用。

3、固体粉剂消泡剂

含质量分数2%~5%有机硅消泡成分及质量分数98%~50%的粉状固体载体。

4、消泡棒

硅油、磺酸钠盐及蜡的制剂。

5、自乳化自分散型消泡剂

以聚硅氧烷与聚醚共聚的有机硅表面活性剂，在聚硅氧烷分子链上引入亲水基（聚醚改性硅油），可显著改善有机硅在水中的分散性，或成自乳化状，成为一类专门的消泡剂，在浊点以上消泡，适合高温高压喷射染色等消泡。

聚醚改性硅油结构式

“自乳化型”消泡剂耐热、机械稳定性，耐酸、碱，苛刻条件下消泡，如聚酯纤维高温染色，二乙醇胺水溶液脱硫体系，各种油剂切削液，不冻液等体系消泡。