有机硅消泡剂的应用进展

在工业生产过程中( 如纺织、食品、涂料、造纸、发酵、石油开采等) 大量的泡沫不仅占用生产空间、阻碍生产机械正常运作，降低生产效率，更可能引发诸多严重的问题如火灾等。人们常采用消泡剂进行消泡，使工作正常运行。

目前常用的消泡剂种类较多，从消泡剂主体成分上分类包括非硅类消泡剂（聚醚消泡剂、磷酸酯、羧化物与脂肪醇、酰胺）、有机硅消泡剂及复合型消泡剂。自20 世纪80 年代以来，我国在有机硅消泡剂的研究与应用方面已取得长足的发展，有机硅消泡剂在各行业均得到了广泛的应用。

1、 有机硅消泡剂的分类及主体成分

有机硅消泡剂按形态分为油型消泡剂、溶液型消泡剂、乳液型消泡剂和固体型消泡剂4种。

油型消泡剂主体成分为二甲基硅油，仅适用于油性发泡体系，且对微酸性发酵效果差，对菌丝发育有一定的抑制作用，因此在发酵行业的应用也受到了限制。同时在纺织印染行业，由于沉淀在织物上的硅斑不易洗净，又一次受到限制。由于适用范围较小，在应用领域方面受到限制，目前所占市场份额不大。

溶液型消泡剂是用二甲基硅油溶解在乙醇等有机溶剂中混匀而成，由于有机溶剂的气味、成本等问题，目前已很少使用。

固体型消泡剂主要由二甲基硅油等活性成分包覆在碳酸钙表面，干燥后进行粉碎制得。

乳液型消泡剂由二甲基硅油与疏水白炭黑经高温反应生成硅膏，再将硅膏与相应的乳化剂、增稠剂等按一定比例乳化成乳液。我国从20世纪60年代起使用有机硅类消泡剂，自80 年代得到了快速发展，目前在各领域均得到了广泛的应用。

2、 有机硅消泡剂的消泡原理及特点

2.1 消泡原理

泡沫是气体不溶于表面活性剂而形成的稳定状态，气泡形成后，由于发泡体系分子间的作用，亲水基和疏水基被气泡壁吸附，形成规则排列，其亲水基朝向水相，疏水基朝向气泡内，从而在气泡界面上形成弹性膜，其稳定性很强，常态下不易破裂。

有机硅消泡剂中的二甲基硅油、聚醚硅油、疏水白炭黑形成的活性成分加入泡沫体系后，由于该活性成分具有较低的表面活性，很快分布于液体表面，抑制形成新的弹性膜，即终止泡沫的产生。另一方面，活性成分铺展于泡沫弹性膜表面，进一步扩散、渗透在膜表面，使其膜壁迅速变薄，破坏了泡沫的平衡稳定体系，泡沫同时又受到周围表面张力大的液体强力牵引，从而导致破泡。

2.2 有机硅消泡剂的特点

有机硅消泡剂具有高效性，有机硅消泡剂相对与其他消泡剂具有更低的表面张力，能够在较低的用量下快速破泡抑泡，一般使用量为泡沫体系的1~100×10-6 即可达到消泡抑泡效果。

有机硅消泡剂应用广泛，由于硅油的特殊化学结构，使它既不与水或含极性基团的物质相溶，也不与烃类或含烃基的有机物相溶，因此，有机硅消泡剂在水、动植物油及高沸点矿物油中均不溶解。由于硅油对各类物质的不溶性，因而应用面广，既使用在水体系中消泡，又可在油体系中使用，对高温、强碱强酸、高剪切等环境也可适用。

有机硅消泡剂具有生理惰性，硅油已被证明对人畜没有毒性，其半致死剂量大于34g·kg-1。所以有机硅消泡剂（在适宜的乳化剂搭配下）可安全地用于食品、医疗、医药及化妆品等工业上。

基于以上优点，有机硅消泡剂在近30年来，在各领域中得到了快速发展，对纺织、造纸、涂料、发酵等行业的发展起到良好的推动作用。