I=γF+γFD-γD
若插入系数I>0，消泡剂能进入泡沫表面∶I<0，则不能进入表面。
上面的公式虽然看起来复杂，其实挺好理解的，系数都是一样，只有三个应力变量，实际应用起来还是比较简单。这些底层原理具备非常实用的价值，利用这些底层原理，结合实际情况，可以更好的优化水处理消泡剂生产工艺或者提高其实际应用环境的效率，降低使用成本。
二、水处理消泡剂的总体特点
目前国内外市场上的水处理消泡剂品种繁多，性能各异。
①按水处理消泡剂的形式可分为油型、水溶性、乳液型、粉末型和复合型。
②按消泡剂的组成可分为聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型。
无论哪种水处理消泡剂，除了发泡体系的特殊要求外，均应具备
（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；
（3）表面张力小；
（4）扩散性、渗透性好
（5）化学性质稳定，耐热、耐氧化性好
（6）气体溶解性、透过性好
（7）在起泡溶液中的溶解性小；
（8）无生理活性、安全性高。
但实际上，同时具备这些条件的水处理消泡剂是没有的，每种消泡剂都有其优缺点和适用范围，使用时要根据要求选取。
三、水处理消泡剂的具体分类
（1）聚醚型水处理消泡剂
聚醚型水处理消泡剂是近几年来被广为研究和应用的一类消泡剂；以环氧乙烷、环氧丙烷开环聚合制得的聚醚是一种性能优良的水溶性非离子表面活性剂，与水接触时，醚键中的氧原子能够与水中的氢原子以氢键结合，分子链成为曲折形，疏水基团置于分子内侧，链周围变得容易与水结合。当温度升高，分子运动较为剧烈时，曲折形的链会变为锯齿形，失去了与水的结合性，由低温溶解状态升温到呈现混浊的温度，就是聚醚的浊点，只有当发泡体系的温度超过浊点温度时，聚醚消泡剂才发挥消泡作用。因此，它可以通过调节乙氧、丙氧链段的比值及分子量，来改变浊点，改善水溶性和油溶性，可大大降低发泡液表面张力，具有很好的消泡、抑泡能力。
聚醚消泡剂自1954年首先由美国Wyandott公司投产后并得到迅速发展，特别是60年代，随着聚醚工业的迅速发展，聚醚类消泡剂发展更为迅速。我国是在1969年研制成功并投入生产的，并首先应用于抗生素发酵。
（2）聚醚型水处理消泡剂主要有以下几种∶①直链聚醚，如聚氧乙烯、聚氧丙烯等∶②端基醇、氨（胺）、或酯化的聚醚衍生物。此类消泡剂的性能特点是∶无毒、使用方便、分散性、热稳定性和化学稳定性好但它有一个致命的缺点是破泡率低，一旦产生了大量的泡沫，它不能一下有效地扑灭，而是需要新加一定量消泡剂才能慢慢解决问题。
（3）有机硅型水处理消泡剂
单纯的有机硅，如二甲基硅油，并没有消泡作用。但将其乳化后，表面张力迅速降低，使用很小量即能达到很强的破泡和抑泡作用，成为一种重要的消泡剂成份。常用的有机硅消泡剂都是以硅油作为基础组分，配以适宜的溶剂、乳化剂或无机填料配制成。有机硅作为优良的消泡剂，除消泡力强，尤为可贵的是聚硅氧烷集难溶性、化学稳定性、物理稳定性、生理惰性和高低温性能等特性于一身，既可用于水体系，又可用于非水体系，因而获得广泛应用。
有机硅型消泡剂具有消泡效能高、低毒、抗氧化、无毒、无味、无副作用等诸多优点，但其乳化问题复杂，若乳化不完全，使用时破乳将严重影响应用效果；抑泡力差，对微酸性发酵效果差，对菌丝发育又有一定的抑制作用。因此，在发酵业上的应用就受到了一定的限制；在纺织印染行业，尤其是浅色织物使用时，由于硅斑不易洗净而又一次受到限制。
（4）硅醚混合型水处理消泡剂
硅醚混合型消泡剂包含两种形式∶一种形式是硅油与聚醚采用乳化的方法复配而成；另一种形式是将聚醚通过接枝的方法接到硅油链上，即聚醚改型聚硅氧烷消泡剂；前者制备工艺比较简单，但乳化问题是关键；韩玉林等采用此法制成了一种性能优良的硅醚乳液消泡剂。后者制备时工艺相对比较复杂，条件要求较高，成本也较高，但优点是稳定性好，且自身即可乳化，无须添加其它助剂。
（5）聚醚改型聚硅氧烷水处理消泡剂
聚醚改型聚硅氧烷消泡剂是近年来研究很热的一种消泡剂。在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是亲油基，聚醚段是亲水基。聚醚链段中聚环氧乙烷链节能提供亲水性和起泡性，聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力，对降低表面张力有较强的作用。聚醚链端的基团对硅醚共聚物的性能也有很大的影响。常见的端基有烃基、烷氧基等。调节共聚物中硅氧烷段的相对分子量，可以使共聚物突出或减弱有机硅的特性∶同样，改变聚醚段的相对分子量，会增加或降低分子中聚硅氧烷的比例，对共聚物的性能也会产生影响。
（6）硅醚混合型水处理消泡剂
特别是聚醚改性聚硅氧烷消泡剂是将有机硅消泡剂和聚醚消泡剂的优点有机结合起来的一种新型消泡剂。它不仅具有聚硅氧烷类消泡剂消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染、生理惰性等特点，而且还具有聚醚类消泡剂的耐高温、耐强碱等特性。它是一种性能优良，有广泛应用前景的消泡剂。
（7）非硅型水处理消泡剂
非硅型是指以矿物油、酰胺类、磷酸脂类、羧化物、脂肪醇、醚等有机化合物为主的一类消泡剂。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，常用于洗涤剂产品的消泡；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。
该类消泡剂价格低廉，目前市场仍在大量使用，它适合于在液体剪切力较小，所含表面活性剂发泡能力较温和的条件下使用，但对致密型泡沫的消除能力较差，而且由于其专用性较强，市场份额已不断萎缩。而在有些特殊的行业，如强酸、强碱等，却需要像聚四氟乙烯这类耐酸碱的非硅型消泡剂。
（8）低含氢硅油水处理消泡剂
含氢硅油是合成聚醚改性有机硅的另外一种主要原料。聚硅氧烷兼具有机聚合物及无机材料的特性，是由于其独特的分子链结构所决定的。由于具有独特的物理、化学性能；聚硅氧烷在高分子新材料的开发与应用方面一直颇受青睐。但因其结构和表面性质与大多数通用聚合物的差异，导致相容性不好，在很大程度上限制了其应用范围。用其在在消泡体系中起到降低体系表面张力、消泡抑泡的作用，但目前市场上所售的甲基含氢硅油大多为全侧链高含氢硅油，含氢量为1.5%～1.6%，分子量在2000左右，而其他品种的含氢硅油较少，不足以满足本实验制备高质量消泡剂的需求。
四、水处理消泡剂配方与制备
水处理消泡剂的配方和制备，不同公司积累的技术和专利有所区别，涉及到公司的核心价值，这里只做简要的讲解。更多详情请您参考相应的专业技术文献。
（1）卤代硅烷法
在反应釜中加入定量的甲基氢二氯硅烷、三甲基一氯硅烷和溶剂，加水分解，再用浓硫酸或固体催化剂调聚。反应结束后油层脱去溶剂和低沸物，再脱色过滤即得成品。
（2）开环共聚法
利用八甲基环四硅氧烷（D4）与四甲基环四硅氧烷（D4.Ⅱ），进行开环共聚，反应一般在氮气保护下进行，催化剂可使用硫酸、对甲苯磺酸、酸性粘土或离子交换薄膜。反应式如下所示Me
Me Me
Me Cat
m(Si-On + [(Si-Or + MesSiOSiMes——Me,SiO+Si-OmfSi-OrSiMe,
Me H Me 4
（3）高含氢硅油调聚法
高含氢硅油调聚法是利用三甲基硅封端的全侧氢硅油与八甲基环四硅氧烷（D4）和六甲基二硅氧烷（MM）在酸催化下进行调聚反应，在室温或60～65℃条件下即可反应，无须充N2保护。所用催化剂可以是硫酸、三氟甲基磺酸或固体杂多酸。
以上三种合成方法中，第一种方法反应剧烈，不易控制，工艺复杂，反应过程中还会放出大量的HC1气体，不利于工业生产。第二种方法反应条件苛刻，反应过程也比较剧烈。
本文从专业厂家的角度，利用底层原理，比较深入全面的讲解了水处理消泡剂的相关知识，希望对您有帮助。
参考文献：
https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDAUTO&filename=FGGL202226017&uniplatform=NZKPT&v=E65wd7IyB489A0qe8BPYUcBQdomY_sUumYsaZTfFwCg18wOq38XmE9VF279kPT3u
https://xuewen.cnki.net/CJFD-JLYA200003012.html
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