泡沫無時無刻存在人們生活與生產之中，過量的泡沫會給生產、加工帶來諸多不便，甚至會影響到產品的質量。目前，消泡劑在混凝土摻量的外加劑中，聚羧酸高效減水劑是混凝土配合比中的第五組分，成為混凝土中重要組成部分。由于聚羧酸母液本身具有很大的含氣量，使混凝土產生氣泡現象。若消泡劑與聚羧酸減水劑復配時，就會消除混凝土很多大氣泡，有效緩解泡沫對混凝土的不良影響，提高生產效率，這些都是頗受關注的問題。
1、消泡劑的發展背景
消泡劑發展歷程中，主要分為四個階段。
第一類消泡劑，主要是由各種有機物構成，如：脂肪酸、礦物油、脂肪酰胺、低級醇類等。這種消泡劑多數為天然物質，對環境污染小，價格低廉。由于消泡性能比較弱，對于大量泡沫的情況不能滿足生產的要求。
第二類是聚醚類消泡劑，分子通式為：CnH(2n+1)O(EO)a(PO)bH，聚氧乙烯基鏈段（EO）是親水基；聚氧丙烯基鏈段（PO）是親油基。這種消泡劑抑泡性能好，無毒、無刺激、并且具有良好的分散性。在實際生產中調節聚醚的相對分子量和聚醚鏈段中EO、PO的比例，來滿足各個生產領域的需求。目前市場上存在的聚醚型消泡劑主要有直鏈聚醚、醚胺、脂肪醇聚醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、等聚醚衍生物。
第三類是有機硅消泡劑，這類消泡劑較前兩者消泡性能更佳。通常，分子量較大的硅油在表面活性劑溶液中不溶，而對于小分子硅油很容易被表面活性劑分子增溶，從而改變了消泡劑的組成，使消泡性能減弱。對于硅油復配的的消泡劑，不溶于水也不溶于礦物質油中，因此抑泡能力較強，同時其也大大增強其破泡效果。由于Si-O鍵和Si-C鍵相對比較穩定，允許在含有少量酸、堿、鹽的體系中使用。工業生產中常用的有機硅消泡劑，多數是在硅油中添加分散助劑制得的一類硅油二次加工制品，那些都屬于液體混合物?；旌衔飶耐庥^和流動性主要分為硅膏型、硅油型、乳液型、溶液型和固體型五類。
第四類消泡劑是聚醚改性硅油消泡劑，在前幾代消泡劑的基礎上應運而生，力求把聚醚、有機硅的優點整合，將聚醚鏈段引入硅油鏈段上，具有更強的消泡、抑泡性能。聚醚改性硅油屬于新型的特種有機硅表面活性劑，采用含有雙鍵的聚醚與低含氫硅油通過加成反應而成，是一種性能獨特的有機硅非離子表面活性劑，其既保留了硅油的耐高低溫性、耐候性、脫模性、憎水性以及生理惰性等性能，又具有聚醚無刺激性、高表面活性及易于分散的特性，聚硅氧烷鏈段親油，聚醚鏈段親水，這就造就了聚醚改性硅油既能溶于水相也能溶于油相，因此可作為有機硅表面活性劑使用；聚醚鏈段還可以作為乳化劑使乳液的性能保持穩定，有很好的分散性能。因此，聚醚改性硅油在水體系中有持久的消泡效果。由于聚醚改性硅油具有良好的耐熱性，抗剪切性及耐酸、堿性能，且無毒無味、儲存穩定，因而被廣泛應用，尤其是在硅油消泡劑難以解決時進行應用。
2、消泡劑的消破劑機理
2.1 泡沫成因
泡沫的產生是在機械力作用下，使不溶性氣體進入到液體中，并被液體相互隔離成非均勻體系，從而形成大量氣-液界面的結果。因為氣相的密度〈液相的密度〈固相的密度，所以就會有氣相隨著浮力的作用下向液面移動的現象，產生兩相泡沫或三相泡沫。起泡液幾乎都是溶液，純凈液體一般不起泡。如果把液體攪拌時，液體表面產生一層較穩定的液膜，這時氣體無法一直向外逃逸，產生的氣泡聚集就會成為泡沫，這種被隔離的氣泡聚集物就是俗稱的泡沫。泡沫的穩定與液相的粘度大小、表面彈性作用、表面流變性都會有很大的因素，一般很難得到穩定并持久的泡沫。
2.2 消泡劑的消泡機理
在混凝土中添加消泡劑，能夠防止混凝土拌合物中氣泡產生或使原有氣泡減少。實驗中所加入的消泡劑是一種表面活性劑，可降低液相的表面張力，潤濕角減小到一定程度時，氣泡即脫離固體表面的吸附而逸出或破滅，所以加入消泡劑能在一定程度上消除混凝土中的的氣泡，有效防止或消除混凝土產生表面的蜂窩、麻面，使混凝土的表面具有較高的平整度和光澤度，表層性能等得到改善。
消泡的涵義主要有兩方面，一是“破泡”，即消除已產生的泡沫；二是“抑泡”，即阻止泡沫的再生。性能優異的消泡劑往往同時兼具優良的破泡及抑泡能力。
雖然消泡劑的使用由來已久，但對不同消泡體系需要不同類型的消泡劑，并且因化學結構和性質不同，消泡劑的作用機理至今仍莫衷一是。普遍被人們所接受的消泡劑機理，有以下3種：
（1）羅斯假說
將消泡劑添加到起泡體系，消泡劑分子就會靠近到泡沫。首先消泡劑附著在泡沫液膜上開始侵入，逐漸在泡膜上擴展開來，使得泡膜局部厚道驟減，最終導致氣泡合并或破滅。羅斯曾經明確的說過：沒有任何一種消泡機理能涵蓋所有的消泡現象，各式各樣、紛繁錯雜的消泡劑，可以對應著多種消泡機理。
（2）疏水固體顆粒的消泡機理
起泡液中添加疏水固體顆粒后，疏水顆粒會立即吸附起泡液中表面活性劑的親水端，使得疏水顆粒的最外層變為表面活性劑的親水端，具有親水性，進入水相，疏水固體顆粒大量吸附起泡體系的表面活性劑，使得起泡液中表面活性劑的濃度驟降，致使泡沫破裂。這種消泡機理不能解釋其他消泡劑的作用機理，過于片面。
（3）聚醚改性硅油的消泡機理
對聚醚改性硅油作為消泡劑的消泡過程解釋，最為完備的消泡機理有：“橋連-拉伸”機理、“橋連-排濕”機理兩種。橋連-拉伸”機理基于硅油獨特的低表面張力極易鋪展的特點，指出消泡劑液滴能夠產生不同程度的變形，但該機理難以說明硅膏與純硅油區別；“橋連-排濕”機理基于硅油的親油性，能夠說明低粘度聚醚改性硅油的作用原理。
橋連-拉伸”機理：消泡劑的表面張力遠遠低于液膜的表面張力，消泡劑的液滴得以在液膜表面持續鋪展、深入，泡沫局部液膜繼續變薄，最終形成油在水中間的橋連，油相、水相的表面張力相差甚遠，油相在周圍水相不斷地牽引下，拉長變薄，形變超過一定范圍后，液膜被破壞，導致泡沫破裂。
“橋連-排濕”機理：向起泡液中加入固體疏水顆粒消泡劑后，消泡劑立即在泡沫體系中分布開來，疏水顆粒固定在泡沫液膜表面，當固體顆粒與液膜之間具有足夠的疏水角，固體顆粒與周圍的液膜有著相反接觸面，成為周圍液膜之間的橋連，最終能穿破泡沫液膜，進入到泡沫中去。
因此，聚醚改性硅油消泡劑具備消泡的三個特點：首先基本上不溶于起泡液（溶解的多半有助泡作用）；其次表面張力要低于起泡液；最后能迅速地分散在起泡液中。只有溶解性小而分散性大的物質，才能成為破泡及抑泡能力較好的消泡劑，以最大限度地提高其分散性，達到抑泡、破泡雙強的目的。
3、聚醚改性硅油消破劑的結構特征
目前，聚醚改性硅油是目前生產以及應用最多的一類硅油，其通過線型的二甲基硅油主鏈或者側鏈與聚醚鏈相連接聚合而成，是目前市場生產和應用最廣泛的改性硅油。這種硅油的分子結構中聚醚鏈段中的氧原子，與水作用可以形成氫鍵，從而可溶解在水溶液中；聚硅氧烷鏈段既不親水又不親油，其主鏈上的烴基也不親水。因此，聚醚鏈段和聚硅氧烷鏈段通過硅氫加成反應生成化學鍵連接在一起，形成一種性能獨特的非離子表面活性劑。由于聚醚種類繁多，在加成反應時引入方式變化，就會生成一系列不同的聚醚改性硅油，性能與功能各異，可以滿足多元化市場的需求。
PESO主要的聚醚改性硅油結構有五類：AB型、ABA或BAB型、(AB)n型、側鏈型以及支鏈型，A、B分別表示聚硅氧烷鏈段和聚醚鏈段。其中Si-O-C型是硅油與聚醚縮合，屬水解型，有文獻研究[19]表明即使水解，在消泡性能方面依然很顯著。其典型分子結構如下所示（式中R=H、烷基、酰氧基等）：
PESO消泡劑結合了聚醚的水溶性和有機硅低表面張力特點。它具有聚醚鏈段中親水性基團EO，疏水性基團PO，適當調節兩者比例，就會有很強的低表面張力，形成很強的消泡能力，會增大混凝土表面吸水率、表層碳化深度，從而整體改善混凝土的表層性能。
4、PESO 消泡劑存在的問題
我國在上個世紀七十年代以后，開始從事于聚醚改性硅油的開發和應用，克難攻堅，但消泡劑產業起步較晚，國產消泡劑的更新換代還是不能跟上工業發展的步伐。國內對于Si-C型聚醚改性硅烷的供應主要是依靠進口這一渠道，因為相比于國外的Si-C型聚醚改性硅油的研究，我國對其進行的研究則要匱乏很多，基本上沒有新的產品和新的工藝出現，一方面是因為，能夠生產特種聚醚和特種含氫硅油的廠家較少，產品原料的選擇有限；另一方面是因為，采用聚醚改性硅油工藝合成路線還是傳統的合成工藝，因此產品的轉化率較低，產物中交聯產物較多，產品質量較差，其經濟效益難有保障。
按照原有的合成工藝制備聚醚改性硅油，加成反應中催化劑氯鉑酸成本會很高，反應條件很苛刻。若反應中催化劑用量少，反應中副反應很難控制，產物外觀顏色會加深且需要延長反應時間；反應中的溶劑（甲苯與異丙醇）對環境及人體危害性較大，若溶劑殘留同時會使產物的表面張力升高，此外，為了去除反應剩余的溶劑還需要額外的處理過程，設備復雜。
目前市場上有琳瑯滿目的消泡劑品種，大多消泡劑消泡效果尚可，抑泡作用不強，使顧客花費了金錢，卻達不到想要的消泡效果，以致于令應用上不敢放心地使用或干脆放棄消泡劑的使用。平時摻入混凝土中的許多外加劑都有一定的引氣作用，引入的氣泡對混凝土的強度產生一定的副作用，好的消泡劑摻入混凝土中抑制或消除混凝土中過多或有害氣泡，可以解決既能消泡性能，又能抑泡性能的消泡劑來提高混凝土密實度，從而提高混凝土強度，則無疑是十分重要與迫切。
5、聚醚改性硅油消破劑的發展趨勢
隨著PESO消泡劑研制工作持續進行，涌現出許多新的活性消泡組分，使得對復配消泡劑的反應機理及各組分的協同效應研究更加深入。因此成分單一、經濟效益差的消泡劑將逐漸被多功能、高效率的復配型消泡劑所取代，這將會是消泡劑市場的未來趨勢。
在原有PESO基礎上引入新的基團，如-NH2（氨基）、Cn(H2O)m（糖類）及C6H5COC6H5（二苯甲酮）和-COOH（羧基），可賦予PESO更多反應性和多功能性。隨著世界范圍內清潔生產的呼聲越來越高，開發高效、綠色、多功能表面活性劑新品種成為PESO消破劑發展的主導方向。
