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摘要：介绍了聚醚改性硅油消泡剂的发展背景、分子结构和消破机理，简要概述了聚醚改性硅油消破剂的结构特征，讨论了消泡剂主要存在问题，同时提出了今后的研究方向。关键词： 消泡剂;研究进展;作用机理;发展趋势
泡沫无时无刻存在人们生活与生产之中，过量的泡沫会给生产、加工带来诸多不便，甚至会影响到产品的质量。目前，消泡剂在混凝土掺量的外加剂中，聚羧酸减水剂是混凝土配合比中的第五组分，成为混凝土中重要组成部分。由于聚羧酸母液本身具有很大的含气量，使混凝土产生气泡现象。若消泡剂与聚羧酸减水剂复配时，就会混凝土很多大气泡，有效缓解泡沫对混凝土的不良影响，提高生产效率，这些都是颇受关注的问题[1-4]。
1 消泡剂的发展背景
消泡剂发展历程中，主要分为四个阶段。
类消泡剂，主要是由各种有机物构成，如：脂肪酸、矿物油、脂肪酰胺、低级醇类等。这种消泡剂多数为天然物质，对环境污染小，价格低廉。由于消泡性能比较弱，对于大量泡沫的情况不能满足生产的要求[5]。
第二类是聚醚类消泡剂，分子通式为：CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH，聚氧乙烯基链段(EO)是亲水基;聚氧丙烯基链段(PO)是亲油基[6]。这种消泡剂抑泡性能好，、无刺激、并且具有良好的分散性。在实际生产中调节聚醚的相对分子量和聚醚链段中EO、PO的比例，来满足各个生产领域的需求。目前市场上存在的聚醚型消泡剂主要有直链聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物[7-8]。
第三类是有机硅消泡剂[9-10]，这类消泡剂较前两者消泡性能更佳。通常，分子量较大的硅油在表面活性剂溶液中不溶，而对于小分子硅油很容易被表面活性剂分子增溶，从而改变了消泡剂的组成，使消泡性能减弱。对于硅油复配的的消泡剂，不溶于水也不溶于矿物质油中，因此抑泡能力较强，同时其也大大增强其破泡效果。由于Si-O键和Si-C键相对比较稳定，允许在含有少量酸、碱、盐的体系中使用。工业生产中常用的有机硅消泡剂，多数是在硅油中添加分散助剂制得的一类硅油二次加工制品，那些都属于液体混合物。混合物从外观和流动性主要分为硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固体型五类[11]。
第四类消泡剂是聚醚改性硅油消泡剂[12]，在前几代消泡剂的基础上应运而生，力求把聚醚、有机硅的优点整合，将聚醚链段引入硅油链段上，具有更强的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油属于新型的特种有机硅表面活性剂，采用含有双键的聚醚与低含氢硅油通过加成反应而成，是一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，其既保留了硅油的耐高低温性、耐候性、脱模性、憎水性以及生理惰性等性能，又具有聚醚无刺激性、高表面活性及易于分散的特性，聚硅氧烷链段亲油，聚醚链段亲水，这就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相，因此可作为有机硅表面活性剂使用;聚醚链段还可以作为乳化剂使乳液的性能保持稳定，有很好的分散性能。因此，聚醚改性硅油在水体系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐热性，抗剪切性及耐酸、碱性能，且无味、储存稳定，因而被广泛应用，尤其是在硅油消泡剂难以解决时进行应用。
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消泡剂分类常用的消泡剂按成分不同可分为硅(树脂)类、表面活性剂类、链烷烃类和矿物油类。
(1)硅(树脂)类
硅树脂消泡剂又称乳剂型消泡剂，使用方法是将硅树脂用乳化剂(表面活性剂)乳化分散在水中后投加到废水中。二氧化硅细粉是另一种消泡效果较好的硅类消泡剂。
(2)表面活性剂类
此类消泡剂其实是乳化剂，即利用表面活性剂的分散作用，使形成泡沫的物质在水中保持稳定的乳化状态分散，从而避免生成泡沫。
(3)链烷烃类
链烷烃类消泡剂是用乳化剂把链烷烃蜡或其衍生物乳化分散后制成的消泡剂，其用途与表面活性剂类的乳化型消泡剂类似。
(4)矿物油类
以矿物油为主要消泡成分。为了改善效果，有时混合金属皂、硅油、二氧化硅等物质一起使用。此外，为使矿物油容易扩散到发泡液表面，或者使金属皂等均匀分散在矿物油中，有时还可投加各种表面活性剂。
污水回用:城市污水处理应考虑与污水资源化目标相结合，城市污水作为城市第二水资源，回用于工业及市政清扫绿化，是解决水资源紧缺的一条有效途径，在考虑污水处理厂规划建设时宜同步规划污水回用工程的建设。在进行污水回用工程评价时，需分析回用水的利用途径、可行性和因此产生的环境问题。城市污水处理厂污水回用的途径是多方面的，大致可分为农业用水(包括林、牧、渔业)、城市杂用水、工业用水、环境用水和补充水源水。当作为农业用水、环境用水和补充水源水时，应对可能产生的地面水、地下水、土壤及生态环境的影响作进一步的分析。
消泡剂，也称消沫剂，原理有以下几点：
(1)泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭
该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫上，当其溶入泡沫液，会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小，表面张力的降低仅限于泡沫的局部，而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸， 破裂。
(2)破坏膜弹性而导致气泡破灭
消泡剂添加到泡沫体系中，会向气液界面扩散，使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。
(3)促使液膜排液
消泡剂能促使液膜排液，因而导致气泡破灭，泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性，添加一种加速泡沫排液的物质，也可以起到消泡作用。
(4)添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭
在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端，使疏水颗粒产生亲水性并进入水相，从而起到消泡的作用。
(5)增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭
某些能与溶液充分混合的低分子物质，可以使气泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类，不仅可减少表面层的表面活性剂浓度，而且还会溶入表面活性剂吸附层，降低表面活性剂分子间的紧密程度，从而减弱了泡沫的稳定性。
(6)电解质瓦解表面活性剂双电层
对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用，产生稳定性的起泡液，加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。
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