消泡机理

从热力学观点看．所谓“泡沫”就是一个不溶性气体在外力的作用下，进入到液体之中．并被液体相互隔离的非均相体系．产生泡沫时由于液体表面积的迅速增加，体系的自由能也迅速增加．泡沫体系自由能的增加．即△G=r△A(T．P)，其中r为液体的表面张力，A为体系的表面积，由此可知，泡沫体系自由能的增加是表面张力和增加表面积的乘积，因此，泡沫产生及难易程度与液体的表面张力有关。

实际使用的乳状液中，由于表面活性剂过量，将混入的空气用一牢固的液膜包围起来；又由于表面活性剂的分子结构中都有亲水和憎水基团，当气泡形成时，由于分子问引力的作用，被气泡壁吸附，并排列在气液界面上，阻止了泡膜的破裂。

泡沫本是不稳定的，它的破裂要经过3个过程，达到自然消泡：①气泡的再分布；

②膜厚的减少；

③膜的破裂。

但对于一个比较稳定的泡沫体系，经过这3个过程，达到自然消泡，需要经过很长的时间。这对于工业生产来说，是不现实的，所以绝大多数都使用消泡剂。

消泡剂以微粒的形式渗入到泡沫体系之中，接触泡沫后，即捕获泡沫表面的憎水链端，形成很薄的双膜层，散布，层状浸入，进一步捕获和扩散．由于消泡剂的低表面张力．使泡膜的表面张力局部降低，膜壁逐渐变薄，而被用围表面张力大的膜层强力牵引，最后导致泡沫破裂，如图l所示。

2、 改性聚硅氧烷和聚醚形成的嵌段共聚物消泡剂的合成及性能测试

在此所述的消泡剂是用改性聚硅氧烷和低分子量的聚醚形成的嵌段共聚物。

2．1 低分子量聚硅氧烷的合成

（分子式）

具体步骤如下：l00 g三甲基乙氧基硅烷中加0．5 gKOH，加热至ll0 ℃左右，反应3 h，冷却至50℃左右。加硼酸中和至中性，抽滤，除去不溶物，减压蒸馏至90 ℃左右，真空度为20～40 mmHg，蒸馏头温度为40 ℃左右。由于硼酸是不溶于聚硅氧烷的白色粉末，在中和时硼酸不仅应过量，而且还需要充分搅拌．用粘度计和比重天平分别测其粘度和比重，然后查其分子量M．聚硅氧烷分子量、聚台度、粘度之间的关系见表1和表2。

实验用聚硅氧烷分子量分两种，分别为532和458，为六聚物和七聚物。

2．2消泡剂的制备

在此所述消泡剂合成的另一种原料是聚醚，其粘度为212cp，分子量M一2000，这种聚醚是由

和

聚合而成的，其分子式通式可表示为：

，其中一端是一0R基团，另一端则是一OH基团．

这种聚醚在酸性条件下，可与聚硅氧烷分子间进行交替缩合，形成嵌段共聚物，缩合时聚醚的一0R基团和一0H都可参加，因而能够生成小分子量的醇和水。具体合成的方法如下：

(1)在250 ml三颈瓶中，加入30 g分子量为532的聚硅氧烷，112 g分子量为2000的聚醚，30 ml甲苯，0.2mlCF3COOH(催化剂)装上回流装置和搅拌装置。加热至120℃，反应时间为3．5 h，冷却至50 ℃左右，加NaHco3中和至中性，抽滤，除去不溶物，在真空度为20～40 mmHg条件下，进行减压蒸馏，除去低拂点物质，得消泡剂A1，测其粘度。

按上条件反应3 h，2．5 h和2 h，分别得消泡剂A2，A3，A4，测它们的粘度。

A组是聚硅氧烷：聚醚=l mol：1 mol。

(2)在250 ml三颈瓶中加15 g分子量为45的聚硅氧烷，1 30 g分子量为2000的聚醚，30 ml甲苯，0.2mlCFscooH(作催化剂)，加热至120 ℃，按条件反应2 h，1．5 h和1 h，分别得B2、B3、B4，测它们的粘度。

B组是聚硅氧烷：聚醚=1 mol：2 mol

2．3消泡剂的性能测试

消泡剂的性能可用多种测试方法测定，在此所述的消泡剂是低粘度的，故用动态试验。

在刻度容器中，投入100ml起泡剂，添加1ml消泡剂后，使用均化器，以恒定的3000～4000 r·p·m高速搅拌样品，时间为l 20～180 s，分别记录搅拌后30 s、60 s、180 s时的液位高度。