在有機(jī)硅消泡劑使用的過(guò)程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，在消泡的過(guò)程中，水面常常有油狀可以漂浮在表面。有的漂浮物比較小，比如針尖般大小，有的比較大，如綠豆般大小。

水面上漂浮的油狀物質(zhì)其實(shí)就是水性消泡劑的有效成分—聚甲基硅氧烷。聚甲基硅氧烷有極其豐富的接枝改性種類(lèi)。比如苯基改、氨基改、聚醚改等等。當(dāng)有效成分漂浮在水面且匯聚成較大絮狀物時(shí)就失去了消泡抑泡作用。

我們來(lái)看看有機(jī)硅消泡劑的作用原理。有機(jī)硅消泡劑利用與起泡液的不相容性，分散在氣泡液中的微小顆粒（500nm~50um）進(jìn)入泡沫膜或者依附在泡沫膜上，利用表面張力差產(chǎn)生的伸展，撕扯力來(lái)加速排液過(guò)程，進(jìn)而刺破泡沫。

表面張力是液體表面的一種特性，表現(xiàn)為液體表面層由于分子間相互吸引而產(chǎn)生的使液體表面積縮小的力。有機(jī)硅消泡劑通過(guò)降低液體的表面張力，破壞泡沫的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到消除泡沫的目的。其表面張力特性主要取決于分子結(jié)構(gòu)中的硅氧鍵和有機(jī)基團(tuán)。

硅氧鍵是一種強(qiáng)共價(jià)鍵，使得有機(jī)硅分子具有較高的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。同時(shí)，有機(jī)基團(tuán)賦予了有機(jī)硅分子良好的溶解性和分散性，使其能夠迅速分散在液體中，與泡沫接觸并發(fā)揮消泡作用。

所以有機(jī)硅消泡劑的有效成分其實(shí)是這樣的一種物質(zhì)：一種與起泡液（含有表活的水溶液）不溶的，且能產(chǎn)生局部表面張力差的物質(zhì)。不溶性是有機(jī)硅消泡劑發(fā)揮消泡作用的基礎(chǔ)，但會(huì)給起泡液帶來(lái)渾濁的影響，渾濁帶來(lái)的影響在某些領(lǐng)域是不可接受的。局部性是指氣泡膜剛剛生成的厚度（500nm~2um），太大的顆粒是進(jìn)不到膜的內(nèi)部的，比如直接在泡沫上灑硅油，這樣的消泡效率是極其低的。太小又會(huì)降低消泡速率。表面張力差是指與水有著較大表面張力差的物質(zhì)。差值越大，所產(chǎn)生的鋪展撕扯力越大，消泡效率越高。

上述這三個(gè)因素是有機(jī)硅消泡劑作用的機(jī)理。我們發(fā)現(xiàn)，一種添加劑竟然要求與被添加液不相容，這就帶來(lái)了一系列麻煩。分散液渾濁是個(gè)麻煩，而且在較短的時(shí)間內(nèi)還會(huì)造成有效成分的析出。在一定范圍內(nèi)，相容性較差的反而消泡速度會(huì)提高，但會(huì)造成渾濁和提前析出，相溶性較好又會(huì)導(dǎo)致消泡力的下降。所以相溶性和消泡速率的平衡是一個(gè)很棘手的問(wèn)題。

普通的有機(jī)硅消泡劑的制作過(guò)程是這樣的。利用乳化分散劑將與水不溶的硅脂分散為直徑為2um~30um的顆粒，顆粒的外部被乳化劑包裹著在水中呈分散狀態(tài)，這樣的液體我們稱(chēng)之為乳液。乳液為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，它需要大量的乳化分散劑和高黏度體系來(lái)支撐它的穩(wěn)定性。

當(dāng)這一種乳液滴加到另一種環(huán)境中，這樣的環(huán)境沒(méi)有大量的乳化劑，沒(méi)有高粘度體系的支撐，微粒表面的乳化劑會(huì)慢慢從硅脂油粒表面脫落，油粒會(huì)在液體中做無(wú)規(guī)則碰撞，也會(huì)撞掉大量乳化劑。當(dāng)表面乳化劑被全部沖刷撞掉，兩個(gè)硅脂油粒會(huì)在下一次的碰撞結(jié)合在一起。這樣的碰撞幾率在平穩(wěn)的液面較小，但在較為湍急的液面較大，會(huì)較為快的聚集為較大的絮狀物。

由此看來(lái)，乳液微粒表面的乳化劑較為松散是造成聚集的主要因素。但是在市面上很難找到一種能一直吸附在油粒表面且不易脫落的乳化劑。

所以為了使得有效成分盡量不發(fā)生集聚，我們希望起泡液也是乳液體系，或者含有較高的表面活性劑的黏度稍高的液體。

有一種乳液比常規(guī)乳化劑的乳液穩(wěn)定性更強(qiáng)，它使用的是固體乳化劑，即利用兩親性固體微粒（如，二氧化硅）嵌入到油粒表面，極難從表面脫落，稱(chēng)之為Pickering乳液。

乳化劑既然很容易脫落，那么可以用化學(xué)鍵的方式，把乳化劑接枝在硅脂上，這樣即使析出，在沒(méi)有外加乳化劑和剪切力的情況下也能將析出的硅脂分散到體系中。這對(duì)親水基與親油基分子量的把控極其重要。若親水基太大，形成水包油的顆粒太小，雖然不析出。但是太小的微粒排液時(shí)間久，消泡速度就很慢。

若親水基分子量太小，又起不到分散作用，還是會(huì)聚集到一起，導(dǎo)致消泡力的下降。這就需要合成消泡劑的技術(shù)人員熟悉起泡液的體系來(lái)較為精確控制改性硅油的結(jié)構(gòu)和分子量。

有機(jī)硅消泡劑種類(lèi)很多。很難從市場(chǎng)上挑選到一款價(jià)格合適又與體系相溶性很好且消泡效率較高的消泡劑。有些是能接受消泡劑的析出漂油，即利用網(wǎng)兜把析出物撈出來(lái)，再繼續(xù)加入新的消泡劑，這些領(lǐng)域一般對(duì)顏色改變也不敏感，價(jià)格也會(huì)較低，常常作為污水的水處理劑。有些是不能接受消泡劑的析出漂油，其硅脂分子結(jié)構(gòu)也是經(jīng)過(guò)親水處理，常常作為成品的添加劑來(lái)使用，但價(jià)格也會(huì)較高。

總結(jié)：

普通硅脂制作的消泡劑是無(wú)法避免漂油析出問(wèn)題的，但這也無(wú)法阻止它有著較高的市場(chǎng)份額，因?yàn)閮r(jià)格便宜，消泡效率極高，抑泡能力也極強(qiáng)。體系相溶性好的情況下，在平靜液面不會(huì)析出漂油，在強(qiáng)烈的鼓泡環(huán)境下在幾分鐘內(nèi)會(huì)保持穩(wěn)定不析出。