(精选)发泡剂与消泡剂原理
塑料消泡剂的作用原理
塑料消泡剂的作用原理塑料消泡剂是一种常用于塑料加工过程中的助剂，其主要作用是去除塑料中的气泡，提高塑料制品的质量和外观。
塑料消泡剂通过改变塑料的表面张力和粘度，使气泡在塑料中迅速破裂和扩散，从而达到消除气泡的效果。
塑料消泡剂的作用原理可以归纳为以下几个方面：1. 降低表面张力：塑料消泡剂中的活性物质能够吸附于气泡表面，改变塑料与气泡之间的相互作用力，从而降低塑料的表面张力。
这样一来，气泡在塑料中的扩散速度就会增加，从而加速气泡的破裂和消除。
2. 抑制气泡的形成：塑料消泡剂中的活性成分能够在塑料加工过程中快速释放出来，形成大量微小的气泡，并在塑料中分散均匀。
这些微小的气泡能够吸收塑料中的气体，并阻止气泡的形成和成长，从而有效地消除气泡。
3. 改变塑料的流动性：塑料消泡剂中的添加剂能够改变塑料的流动性，使其在加工过程中更加容易流动。
这样一来，塑料中的气泡就能够更容易地扩散到塑料的表面，并在表面破裂，从而达到消除气泡的效果。
4. 提高塑料的稳定性：塑料消泡剂中的活性物质能够与塑料中的气体发生反应，将气体转化为不溶于塑料中的物质，从而提高塑料的稳定性。
这样一来，塑料中的气泡就会减少，从而达到消除气泡的效果。
塑料消泡剂的作用原理是多方面的，通过改变塑料的表面张力、粘度、流动性和稳定性等因素，从而达到消除塑料中气泡的目的。
在实际应用中，根据不同的塑料类型和加工工艺，可以选择不同类型和剂量的塑料消泡剂，以达到最佳的消泡效果。
塑料消泡剂通过降低表面张力、抑制气泡形成、改变塑料的流动性和提高塑料的稳定性等多种方式，有效地消除塑料中的气泡。
它在塑料加工过程中起到了重要的作用，能够提高塑料制品的质量和外观，满足人们对于高品质塑料制品的需求。
消泡剂简介
消泡剂简介消泡剂消泡剂，又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。
广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。
一般来说，泡沫是气体在液体中的粗分散体，属于气-液非均相体系。
体积密度接近气体而不接近液体的气-液分散体。
气-液分散体分为液多气少的“气泡分散体”和气多液少的“泡沫”。
百科名片消泡剂（defoamer)又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。
广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。
消泡剂的发展近来消泡剂的研究主要集中在有机硅化合物与表面活性剂的复配、聚醚与有机硅的复配、水溶性或油溶性聚醚与含硅聚醚的复配等复配型消泡剂上，复配是消泡剂的发展趋势之一。
就目前消泡剂而言，聚醚类与有机硅类消泡剂的性能最为优良，对这两类消泡剂的改性与新品种的开发研究也比较活跃.为了消除传统消泡剂这种不可避免的弊病，出现了分子级消泡剂，这类消泡剂由特殊的矿物油及特殊的分子级消泡物质组成，整个分子呈类似于网状的超分支结构，具有多个锚定点，同时具有一定的自乳化作用，无需另外添加乳化剂，不会出现因乳化剂脱离而造成的缩孔现象。
3消泡剂Defoamer破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。
破泡：相对于泡沫（泡沫聚合体），从空气侧侵入泡中，将泡合一破坏。
抑泡：从液体侧侵入泡中，将泡合一破坏，令泡沫难以产生。
脱泡：从气泡的界面侵入泡中，令气泡合一浮出液面。
4物理性质1、消泡快，抑泡性能好。
2、不影响起泡体系的基本性质。
3、扩散性、渗透性好。
4、化学性稳定。
5、无生理活性，无腐蚀、无毒、无不良副作用、不燃、不爆，安全性高。
5用途主要适用于线路板(PCB)流程;化工;电镀;印染;造纸;医药;水性油墨;陶瓷分切;钢板的清洗;铝业的加工;各种污水处理以及各种工业等水体系方面的消泡和抑泡。
发酵用消泡剂种类及作用原理
发酵用消泡剂种类及作用原理发酵用消泡剂是指在发酵过程中，可以减小或消除泡沫产生的化学物质。
以下是一些常见的发酵用消泡剂种类以及它们的作用原理：
1.脂肪酸甘油酯：这种消泡剂是从天然油脂中提取的，可以降低泡沫产生的程度。
这可能是因为它们可以在液面上形成一层薄膜，减少气泡的形成。
2.酪蛋白：酪蛋白是牛奶中的一种蛋白质，在酸性条件下具有消泡的作用。
它可以结合气泡表面的水分子，减少气泡的稳定性。
3.表面活性剂：表面活性剂为化学合成的消泡剂，是一种分子具有亲水和疏水两部分的物质。
它们可以在气液界面形成一层薄膜，破坏气泡的稳定性，从而减少泡沫的产生。
总之，这些发酵用消泡剂可以减少或消除发酵过程中产生的泡沫，避免泡沫堆积严重影响发酵效率及产品质量等问题。
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消泡剂的消泡原理
消泡剂的消泡原理消泡剂是一种能够迅速消除液体表面上的气泡的化学物质。
在很多工业和生活中的应用中，气泡的存在会干扰物质的正常流动和传递，并且对生产工艺造成一定的麻烦。
因此，使用消泡剂可以很好地解决这个问题。
消泡剂的主要作用机制有两种，即降低表面张力和破坏气泡结构。
首先，了解消泡剂的作用需要明白液体表面张力的概念。
液体表面上的分子由于没有在下方被相同的分子所环绕，所以会因为相互作用力而尽可能地减少表面积，这就导致了液体表面上表现出较高的张力。
也就是说，液体的表面张力是液体分子之间相互作用的结果。
而消泡剂的作用就是通过减少或改变液体表面张力，使得气体不容易进入液体或液体中的气泡不容易形成。
一旦液体表面的张力被降低，气体就不容易附着在液体表面上，进而气泡的形成和稳定就会大大减少。
其次，消泡剂还可以通过破坏气泡结构来实现消泡的效果。
当气泡形成后，表面的液体分子会因为表面张力而聚集在一起形成表面膜。
这个薄膜的弹性使得气泡能够存在并保持稳定状态。
消泡剂中的活性物质可以破坏这个表面膜的弹性，通过降低表面张力或增加薄膜的弹性模量等方式来破坏气泡的稳定性。
这样，气泡就会迅速破裂并释放出其中的气体，从而实现消泡的效果。
消泡剂的具体作用机制可以通过不同种类的化学物质和物理原理来实现。
例如，有些消泡剂是表面活性剂，能够吸附在气液界面上形成一层足够厚的分子层，进而降低表面张力。
这些表面活性剂分子的疏水部分会吸附在液体表面上，而亲水部分则会减少水分子之间的相互作用。
这样，表面张力就会减小，气泡不容易形成。
另外，还有一类消泡剂是非表面活性剂。
它们的作用机制更多地依赖于改变气泡结构来实现消泡效果。
这些消泡剂能够破坏气泡表面薄膜的弹性，从而引发气泡的破裂。
在这类消泡剂中，一种常见的成分是油性物质或液态蜡，它们可以在气泡表面形成一层薄膜，阻止气泡的形成和稳定。
此外，还有一些消泡剂通过改变表面膜的形态或增加表面膜的弹性模量来破坏气泡的稳定性。
消泡剂基础知识
消泡剂基础知识为了搞清楚消泡剂在发泡介质中如何发挥作用，也为了更加合理、有效地使用消泡剂，我们就要熟悉它的作用机理及一般性质。
1. 消泡剂的作用机理当发泡体系剧烈发泡时，滴加消泡剂后，如变魔术似的泡沫立即消灭。
实际上消泡剂的作用是抵消助泡物质的稳泡作用。
泡沫本来是极不稳定的，如纯净的水在搅拌之下，也会形成泡沫，但是一旦停止搅拌，泡沫马上消除。
如果在水中添加了助泡物质，由于助泡物的稳泡作用，才难以使泡沫破灭。
所以即使是会起泡的纯净表面活性剂，因为没有助泡物，也不会形成稳定的泡沫。
人们研究消泡剂抵消助泡物稳泡的作用机理，是在上个世纪40 年代开始，专家们各显神通提出许多机理。
以下分别介绍。
综合了各路专家的推论，我们对消泡剂的消泡机理会有一定的认识。
(1) 罗斯假说1941年，曾有人提出扩展系数S的概念，即：S=γm - γint -γa--------------------------------- 式(1)式(1)中:γm-起泡介质的表面张力N/m; γint-消泡剂与起泡介质的表面张力N/m; γa -消泡剂的表面张力N/m。
扩展系数S若为正值，则消泡剂能够在泡膜的表面扩散，若为负值则难以扩散。
也就是说S 值越大则消泡剂越易在泡膜上扩散。
从式(1)可见消泡剂的表面张力越小，则S 值越大，越易在泡膜表面扩散，消泡效果也越好。
1948 年，又有人提出浸入系数E的概念，即E=γm + γint -γa--------------------------------- 式(2)同样的道理以浸入系数E 值的正负，来判断消泡剂是否能进入泡膜表面。
也是消泡剂的表面张力越小越好。
注意式(1)和式(2)是不同的, γint 前的符号不同，式(1)是负，式(2)正。
美国胶体化学家罗斯，在上世纪40 年代就开始研究泡沫问题，对添加各种表面活性剂的起泡体系进行试验和观察，寻找消泡剂在起泡液中溶解性与消泡效力的对应关系。
消泡剂消泡机理
消泡剂消泡机理
消泡剂是一种可以消除液体表面上的气泡的化学物质，广泛应用于各种工业和生活场合中。
消泡剂消泡的机理主要有以下几个方面： 1. 降低表面张力：消泡剂能够在液体表面形成一层薄膜，这一膜能够降低液体表面的张力，从而使气泡不易形成或破裂。
2. 破坏气泡膜：气泡在液体表面形成的同时也会形成一个膜，消泡剂能够破坏这个膜，使其破裂或变得不稳定，从而消除气泡。
3. 改变液体粘性：消泡剂能够改变液体的流动性质，使其流动更加平滑，从而使气泡不易形成或破裂。
总之，消泡剂的消泡机理是通过降低表面张力、破坏气泡膜和改变液体粘性等多种方式来消除液体表面上的气泡。
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消泡剂的原理
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消泡剂的原理( 消泡剂的原理(图)泡及泡沫常伴随着人们的生活和生产，有时需要利用它，像浮选、灭火、除尘、洗涤、制造泡沫陶瓷和塑料等；有时需要消除它，如发酵、涂料、造纸、印染、排除体内器官胀气、锅炉用水、废水处理及棱镜(或玻璃)的制造等。
所谓“泡”或“气泡”是指不溶性气体存在于液体或固体中，或存在于以它们的薄膜包围的独立的气泡 (bubble)。
许多气泡聚集在一起彼此以薄膜隔开的积聚状态谓之泡沫(foam)。
气泡是一种具有气/液、气/固、气/液/固界面的分散体系，后者常见于选矿及油田体系的气泡。
一般而言，纯水和纯表面活性剂不起泡，这是因为它们的表面和内部是均匀的，很难形成弹性薄膜，即使形成亦不稳定，会瞬间消失。
但在溶液中有表面活性剂的存在，气泡形成后，由于分子间力的作用，其分子中的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。
泡沫的稳定性与表面粘性和弹性、电斥性、表面膜的移动、温度、蒸发等因素有关。
再者，气泡与液体的表面张力反变相关，其张力愈小，则愈易起泡。
在生活和生产中，有时泡沫的出现，给人们带来诸多不便，故必须消泡。
凡能破坏泡沫稳定性的因素，均可用于消泡。
消泡涵盖“抑泡”和“破泡”两重因素。
有机硅消泡剂即赋此功能，它能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止形成泡沫，或使原有泡沫减少，通常具有选择性作用。
一般物理消泡法难于瞬间消泡，而化学和界面消泡，则十分快捷、便当、高效。
概而言之，消泡剂是指具有化学和界面化学消泡作用的药剂。
作为消泡剂，有低碳醇、矿物油、有机极性化合物及硅树脂等。
其形态有油型、溶液型、乳液型、泡沫型。
作为消泡剂均具消泡力强、化性稳定、生理惰性、耐热、耐氧、抗蚀、溶气、透气、易扩散、易渗透、难溶于消泡体系且无理化影响、消泡剂用量少、高效等特点。
第六章 起泡剂、稳泡剂、消泡剂
一般规律：分子量高的比分子量低的对泡沫稳定性好，网状结
构化合物要比链状化合物的泡沫稳定性好。
胶、卵白、卵磷脂
脂肪酰胺、脂肪酸乙醇酰胺 泡沫稳定剂 N－烷基亚氨二乙酸钠盐、聚丙烯酸类 烷基甜菜碱磺酸 蛋白质及其部分水解产物
第三节
消泡剂
一、消泡机理
从理论上讲，消除使泡沫稳定的因素即可达到消泡的目的。 而因影响泡沫稳定性的因素主要是泡沫液膜的强度，故只要设法 使液膜变薄，就能起到消泡作用。 当消泡剂加入到染整加工的工作液中后，即成为溶液、乳液
由于空气泡的相对密度比水小得多，要浮到液体的表面上来，
当上升的气泡透过液面时，又把液面上的上层表面活性剂分子吸 附上去。因此，暴露在空气中的吸附表面活性剂的气泡膜同溶液
里的气泡膜不一样，它包有两层表面活性剂分子，被吸附的表面
活性剂（内层）对液膜具有保护作用，第二层表面活性剂分子 （外层）的疏水基都朝向空气，见图6－1所示。
些？ 3、什么叫消泡剂？并简述消泡剂的消泡机理。
印花和前处理等加工工序。泡沫整理较之常规整理有许多优点，
无论从经济技术和能源的角度来看，用泡沫法的结果都是非常有 利的。
第二节
起泡剂、稳泡剂
起泡剂：指起泡力好的物质。起泡剂（通常为表面活性剂）
只是在一定的条件下（搅拌、吹气等）具有良好的起泡能力，但
形成的泡沫却不一定能持久。 起泡力的大小，是以在一定条件下，摇动或搅拌时产生泡沫 的多少来评定的。 稳泡剂：能使形成的泡沫稳定性好的物质。起泡剂和稳泡剂 有时是一致的，有时则不一致。 如肥皂，洗衣粉形成的泡沫稳定性好，故即是起泡剂，又是 稳泡剂。
3、维持泡沫稳定的要素 1）表面活性剂
由于其分子膜能阻碍泡沫膜上液体的流动，使排液过程难
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碳酸氢铵
分解温度：60℃ 发气量：850 ml/g 特点：热分解温度比碳酸铵高，比碳酸铵稳定，
便于贮存；分解反应是可逆的，分解速度 可控，能得到均匀的微孔泡沫制品。 在聚合物中分散困难且具有氨味
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碳酸氢钠
分解温度：100℃开始，140℃迅速
铵分解产生的气体是氮气，也含有少量氮
的氧化物，因此对橡胶的硫化有促进作用
但会腐蚀模具和设备。
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硼氢化钾与硼氢化钠
MBH4 + 2H2O H+ MBO2+ 4H2 发气量： KBH4 1660 ml/g
NaBH4 2370 ml/g 特点：碱金属氢硼化物的价格昂贵，而且易燃易爆。
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第八章 发泡剂与消泡剂
1
§8.1 概述
泡沫现象 发泡剂 消泡剂
2
§8.2 发泡与消泡原理
§8.2.1 泡沫的形成 泡沫类似于乳液，乳液形成大量的水油界面，泡 沫则形成大量的气液界面，但都需在机械力的作 用下产生
泡沫：就是不溶性气体在外力作用下进入液体之 中，并被液体相互隔离的非均相体系。
Ross公式：渗入系数：E= rF + rDF - rD>O 散布系数：S= rF – rDF – rD >O
E、S>O，消泡剂才具有消泡能力。
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§8.3 发泡剂
§8.3.1 概述 定义: 发泡剂是一类能使处于一定粘度范围内的
液态或塑性状态的橡胶、塑料形成微孔结 构的物质。
分类: 根据产生气泡的方式 物理发泡剂 化学发泡剂
特点：自身价格低廉但所需设备昂贵
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化学发泡剂： 定义：通过化学变化产生气体进而发泡的物质。
发泡效果的影响因素： 分解温度：必须与聚合物的熔融温度相适应 发气量：衡量化学发泡剂发泡效率的指标 分解速度： 分解热：
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化学发泡剂的性能要求： ①热分解温度是一定的，分解时不应大量放热 ②热分解反应的速度必须是可控的，而且必须有 足够的产生气体的速度， ③所产生的气体必须是无腐蚀性的，易分散或溶 解在聚合物体系中； ④分解残渣与聚合材料相容，无不良气味，低 毒，无色；不影响聚合材料的物化性能。
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化学发泡剂的分类：
碳酸盐
亚硝酸盐
无机化学发泡剂 硼氢化物
过氧化氢
N-亚硝基化合物 偶氮化合物
有机化学发泡剂 酰肼类化合物
尿素化合物 其他
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无机化学发泡剂
碳酸盐
碳酸铵 碳酸氢铵 碳酸氢钠
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碳酸铵 组成：NH4HCO3 ·NH2COONH4 分解温度：30℃开始，55-66℃剧烈 发气量：700-980 ml/g 特点：便宜，发气量高，但贮存稳定性差，在聚
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重力作用，液体沿泡壁流下，变薄而易于破裂
增加粘度 降低挥发性
影响泡沫稳定性的因素 表面弹性 表面粘度
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§8.2.2 泡沫的破裂
泡沫不稳定，大小、分布改变，泡壁减薄时易破 裂。
R↘P↗， ∴大小气泡内气压不等 ∴气体总是从小气泡的高压侧向大气泡的低压侧
通过界膜进行扩散，小气泡↘，大气泡↗， 破裂。
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消泡剂： 低的表面张力，低HLB值，不溶于发泡介质中， 但又能均匀分散于泡沫介质中，产生持续、均衡 的消泡能力。 要起泡时，阻止气泡的产生；已起泡沫，迅速地 散步，破坏气泡的弹性膜，使之破裂。
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消泡剂要起作用，首先必须渗透到泡沫间的液膜 上，渗入能力用E表示（E>0），消泡剂渗入到 液膜上，又要能很快地散布开，散布能力可用散 布系数S表示。
发气量：267 ml/g
特点：碳酸氢钠不产生刺激性的氨气，
但其发气量较碳酸氢铵低，而且分解残渣
Na2CO3具有强碱性。
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亚硝酸盐： 主要是亚硝酸铵
组成：NH4Cl + NaNO2
NH4Cl + NaNO2
N2+ 2H2O+NaCl
特点: 亚硝酸铵的热分解是不可逆的，因此它可
以作为加压发泡过程中的发泡剂。亚硝酸
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消泡机理: 消泡剂常以微粒的形式，渗入到泡沫的体系中。 泡沫体系要产生泡沫时，存在于体系中的消泡剂 立刻破坏气泡的弹性膜，抑制气泡的产生。若气 泡已产生，添加的消泡剂接触泡沫后，进一步扩 展，层状侵入，取代原泡沫的膜壁。 ∵低表面张力的液体总是要流向高表面张力的液 体 ∴消泡剂本身低表面张力使膜壁逐渐变薄，从而 导致气泡的破裂
过氧化氢
2 H2O2
2H2O + O2
特点：发气量较低，且具有强腐蚀性
无机发泡剂的缺点： 特点：吸热反应，分解速率缓慢，发泡率难控制，
分散性差
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有机化学发泡剂
优点： ①在聚合物中分散性好； ②分解温度范围较窄，易于控制； ③所产生的N2气，不易从发泡体中逸出．因而发泡率高； ④粒子小，发泡体的泡孔小；
CH2
CH2 N
10HCHO+ 4NH3+ 4N2
分解温度：190-205℃
发气量：理论 240 ml/g 实际 260-275 ml/g
特点：分解温度稳定，分解热大
避免与酸接触
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NTA:
CH3 O C N NO
缺点： ①发泡后残渣较多，污染聚合材料或产生表面喷霜现象； ②分解放热过大造成内部焦烧现象； ③有机发泡剂多为易燃物，在贮存和使用时都应注意防火。
返CH2 N CH2 2ON N CH2N NO
CH2 N CH2
CH2 N
CH2
NCH2 N
CH2+4HCHO+4N2
∵ dG = -SdT + Vdp + r·dA P、T一定，dG=r·dA △G =r·△A
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∵ dG = -SdT + Vdp + r·dA P、T一定，dG = r·dA △G = r·△A
∴ 产生泡沫，△A 增加，△G增加 表面活性剂 r ↓ 纯液体， r不变
∴加入表面活性剂有利于泡沫的生成，但产生的 泡沫仍是热力学不稳定的，部分抵消由于△A 造成的△G 。
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物理发泡剂: 依靠一定温度范围内物理状态的改变 达到发泡的目的.
性能要求: ①无毒、无味、无腐蚀性； ②不易燃易爆； ③不损坏聚合物的性能； ④气态时必须是化学惰性的； ⑤常温下具有低的蒸气分压； ⑥分子量小相对密度大，
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发展： 早期：压缩气体(空气、CO2，N2等) 挥发性的液体(b.p<110℃) 最佳：氟代烃