消泡剂应具备下列性质:①消泡力强,用量少;②加到起泡体系中不影响体系的基本性质,即不与被消泡体系起反应;③表面张力小;④ 与表面的平衡性好;⑤耐热性好;⑥扩散性、渗透性好,正铺展系数较高;⑦化学性稳定,耐氧化性强;⑧气体溶解性、透过性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性小;⑩无生理活性,安全性高。
非硅型消泡剂主要有醇类、脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯类、矿物油类、酰胺类等有机物,酰胺中常用的有单酰胺、双酰胺等,此外还有三烷基三聚氰胺、氰脲酰氯三聚氰胺、脂肪胺等其它含氮化合物;磷酸酯类包括单烷基、双烷基磷酸酯和氟化烷基磷酸酯等,常用于洗漆剂产品的消泡;羧化物包括三类物质:脂肪酸,如月桂酸、棕榈酸等;脂肪酸酯,如脂肪酸甘油脂、动植物油等;脂肪酸皂,如硬脂酸和棕榈酸的钙、铝、镁皂;脂肪醇、醚包括直链和支链醇、醚。
不同种类的优缺点:
矿物油类、酰胺类、低级醇类、脂肪酸及脂肪酸酯类、磷酸酯类等有机物消泡剂的研究应用较早,属于代消泡剂,其具有原料易得、环保性能高、生产成本低等优点;缺点在于消泡效率低、专用性强、使用条件苛刻等。
聚醚类消泡剂是第二代消泡剂,主要包括直链聚醚、由醇或氨为起始剂的聚醚、端基酯化的聚醚衍生物三种。聚醚类消泡剂的优点在于抑泡能力强,除此以外,还有些聚醚类的消泡剂具有耐高温、耐强酸强碱等优良性能;缺点是使用条件受温度限制、使用领域窄、消泡能力较差、破泡速率低等。
有机硅类消泡剂(第三代消泡剂)有较强的消泡性能、快速的破泡能力、挥发性低、对环境害、无生理惰性、使用范围广等优点,因此有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力,但是抑泡性能较差。
聚醚改性聚硅氧烷消泡剂同时兼有聚醚类消泡剂和有机硅类消泡剂的优点,是消泡剂的发展方向。有时还可以根据其逆溶解性重复利用,但是此类消泡剂的种类较少,还处于研发阶段,生产的成本较高。
理想的消泡剂其物化性能必须满足使用体系的要求。一般地说,选择消泡剂时必须考虑下列要求:
(1)消泡能力强,使用极少量时就能有效消除泡沫;
(2) 具有比被消泡体系更低的表面张力;
(3) 消泡剂加入以后不影响被消泡体系的基本性能;
(4)不溶于被消泡体系,也不易被体系中的表面活性剂所增溶;
(5)表面张力平衡性要好;
(6)不与被消泡介质反应,也不会被其分解降解,具有良好的化学稳定性;
(7)具有良好的扩散性和渗透性,在泡沫介质中具有正的扩散系数,在泡沫表面有很快的铺展能力;
(8)耐热性能好,在高温时不会失去效力;
(9)具有良好的气体溶解性和透过性;
(10)在被消泡体系中具有高的生理活性和安全性,消泡剂本身为性或低毒性物质;
(11)具有低的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和总需氧量(TOD);
(12) 具有良好的贮存稳定性;
(13) 具有长时间的消泡效应,有的消泡剂能迅速消泡,但时间一长即失效;
(14) 成本低;
(15)不增加表面活性剂水溶液的表面黏度。