消泡劑的組成主要有活性成分、乳化劑、載體和乳化助劑,其中活性成分為主要的核心部分,起到破泡、減小表面張力作用;乳化劑是使活性成分分散成小顆粒,以便于更好地分散到油或者水中,起到更好的消泡效果;載體在消泡劑中占較大比例,其表面張力并不高,主要起到支持介質(zhì)的作用,對抑泡、消泡效果有利,能把成本降低;乳化助劑是使乳化效果更好。
聚醚型消泡劑是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的共聚物,主要是利用其溶解性在不同溫度表現(xiàn)出的不同特性達到消泡作用。低溫下,聚醚分散到水中,當溫度不斷升高時,聚醚親水性逐漸降低,直到濁點時,使聚醚成為不溶解狀態(tài),這樣才發(fā)揮消泡作用。在制備過程中通過調(diào)節(jié)聚醚的種類及原料的比例就可改變其濁點,從而可以應(yīng)用在不同行業(yè)。
(1)聚醚改性有機硅型消泡劑特點
逆溶解性:由于分子中含有聚醚鏈段,所以具備聚醚消泡劑的濁點特性,能基于體系消泡的溫度需求方便地選擇適用的聚硅氧烷聚醚型消泡劑。
自乳性:由于硅氧烷鏈段和聚醚鏈段對溶劑的憎、親性能不同,當聚醚改性有機硅型消泡劑加入溶劑中,聚醚鏈段伸展于外部、聚硅氧烷鏈段卷曲于內(nèi)部,所形成分散狀態(tài)即所謂的“自乳性”。消泡劑在自乳性作用下,可以迅速、均勻地分散于起泡液內(nèi),其穩(wěn)定性較為突出,對抑泡、消泡功能的發(fā)揮有利。對聚醚鏈段、硅氧烷鏈段的比例進行調(diào)節(jié),可以使消泡劑適用于不同性質(zhì)起泡溶液。
不同種類的優(yōu)缺點:
礦物油類、酰胺類、低級醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、磷酸酯類等有機物消泡劑的研究應(yīng)用較早,屬于代消泡劑,其具有原料易得、環(huán)保性能高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點;缺點在于消泡效率低、專用性強、使用條件苛刻等。
聚醚類消泡劑是第二代消泡劑,主要包括直鏈聚醚、由醇或氨為起始劑的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三種。聚醚類消泡劑的優(yōu)點在于抑泡能力強,除此以外,還有些聚醚類的消泡劑具有耐高溫、耐強酸強堿等優(yōu)良性能;缺點是使用條件受溫度限制、使用領(lǐng)域窄、消泡能力較差、破泡速率低等。
有機硅類消泡劑(第三代消泡劑)有較強的消泡性能、快速的破泡能力、揮發(fā)性低、對環(huán)境害、無生理惰性、使用范圍廣等優(yōu)點,因此有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力,但是抑泡性能較差。
聚醚改性聚硅氧烷消泡劑同時兼有聚醚類消泡劑和有機硅類消泡劑的優(yōu)點,是消泡劑的發(fā)展方向。有時還可以根據(jù)其逆溶解性重復利用,但是此類消泡劑的種類較少,還處于研發(fā)階段,生產(chǎn)的成本較高。