消泡劑的類(lèi)型及性能和反應機理

消泡劑主要適用于線(xiàn)路板(PCB)流程;化工;電鍍;印染;造紙;醫藥;水性油墨;陶瓷分切;鋼板的清洗;鋁業(yè)的加工;各種污水處理以及各種工業(yè)等水體系方面的消泡和抑泡。

消泡劑的反應機理：泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅

有人在油體系中研究了聚硅氧烷的消泡過(guò)程,他們對泡沫體系以1/1000秒的速度連續拍照,照片放大100倍,連續拍攝的4幅照片的示意圖可見(jiàn),硅油消泡劑小滴到達泡膜上,使泡膜表面破裂并合并成大泡，從1~3,泡沫由4個(gè)合并成1個(gè)大,泡膜變薄。氣液迅速分離,大泡消滅,到4則破泡結束。這也從客觀(guān)上解釋了,為什么一滴消泡劑下去,一連串氣泡破滅的原因。

當消泡劑附著(zhù)到泡膜上即浸入泡膜液,會(huì )顯著(zhù)降低該處的表面張力。因為在水體系中,消泡劑的活性成分對水的溶解度較小,表面張力的降低僅限于泡膜的局部,而泡膜周?chē)�的表面張力幾乎沒(méi)有發(fā)生變化。表面張力降低的部分,被強烈地向四周牽引、延展,導致泡沫破裂。

消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅

由于泡膜表面吸附表面活性劑,使表面張力降低。所以在受到局部壓力,泡膜在該處局部變薄的同時(shí),該處會(huì )因表面活性劑變稀薄而導致表面張力升高。正是因為新生的表面與原來(lái)的表面之間有了表面張力之差,使得泡膜受外界沖擊變薄時(shí),產(chǎn)生了彈性恢復力,泡膜才得以不破,起到了穩泡的作用。如果我們設法破壞這種彈性,就能破壞泡沫的穩定性。有專(zhuān)家認為:消泡劑的作用就是破壞泡膜的彈性。當消泡劑添加到泡沫體系中,會(huì )向氣液界面擴散,使具有穩泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復膜彈性的能力。

消泡劑能促使液膜排液，因而導致氣泡破滅

添加加速泡膜排液的物質(zhì)(消泡劑),可以消泡。如果泡膜厚,排液到30~40nm的歷程就長(cháng),而且,泡膜的自愈效應較強,泡膜彈性好,所以泡膜厚的泡沫壽命就長(cháng),泡膜排液速率可以反映泡沫的穩定性。液膜排液速率快,使液膜變薄,薄到一定的程度泡沫就破滅了。

添加疏水固體顆�？蓪е職馀萜茰�

在起泡的水體系中,單獨添加疏水二氧化硅(即疏水白炭黑)顆粒,即有消泡作用。疏水的白炭黑顆粒在氣泡表面會(huì )吸引表面活性劑的疏水端,疏水顆粒變?yōu)橛H水顆粒而進(jìn)入水相,完成了消泡作用。疏水二氧化硅的固體顆粒一般是用甲基硅油、硅氮烷或DMC處理的白炭黑顆粒,它在氣泡表面局部浸入,使氣泡局部的表面張力變小,再加上固體顆粒的作用,像針尖插入氣泡,加速氣泡的破滅。所以一般含有疏水白炭黑的消泡劑的破泡效果要好一些。

增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅

某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì)，可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類(lèi)，不僅可減少表面層的表面活性劑濃度，而且還會(huì )溶入表面活性劑吸附層，降低表面活性劑分子間的緊密程度，從而減弱了泡沫的穩定性。

電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層使氣泡破滅

對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用，產(chǎn)生穩定性的起泡液，加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。