硫氧镁发泡剂的作用机理主要围绕着引入并稳定气泡，从而在硫氧镁水泥基体中形成均匀细密的闭孔或开孔结构，终制成轻质保温材料（如硫氧镁防火板、保温板）。其机理可分解如下：

1. 降低表面张力与泡沫形成：

* 发泡剂通常是表面活性剂（如阴离子型、非离子型）。它们分子结构具有亲水基团和疏水（亲油）基团。

* 当发泡剂加入到硫氧镁水泥浆体（本质上是MgO-MgSO₄-H₂O体系的水溶液）中，其分子会迅速吸附在气-液界面上。

* 疏水基团朝向空气，亲水基团朝向水溶液。这种定向排列显著降低了浆体溶液的表面张力。

* 在机械搅拌（或压缩空气引入）的物理作用下，空气被强制分散到浆体中。由于表面张力降低，形成气泡所需的能量大大减少，从而更容易产生大量细小、分散的气泡。

2. 泡沫的稳定化（关键环节）：

* 仅仅形成气泡是不够的，气泡必须能在浆体硬化前保持稳定，防止合并（聚并）和（消泡）。发泡剂通过以下机制实现稳定：

* 形成弹性液膜： 发泡剂分子在气泡表面形成一层致密的、具有一定机械强度和弹性的吸附膜（双层膜）。这层膜能抵抗外力扰动，防止气泡壁变薄。

* 电荷排斥作用（尤其阴离子发泡剂）： 气泡表面吸附的发泡剂离子（如磺酸根离子 R-SO₃⁻）使气泡带相同电荷（通常是负电荷）。相邻气泡间因静电斥力而相互排斥，阻止气泡靠近、合并。

* 增加浆体粘度： 硫氧镁水泥浆体本身具有一定的粘度，发泡剂的加入以及其形成的泡沫结构会进一步增加浆体整体的粘度。高粘度浆体流动性降低，气泡上升速度变慢，同时气泡壁液膜中的液体不易流失（排液减缓），从而延长了气泡的寿命。

* 与Mg²⁺离子的相互作用（需谨慎）： 硫氧镁体系中存在大量的Mg²⁺离子。部分发泡剂（特别是阴离子型）可能与Mg²⁺形成不溶性化合物或发生络合。这可以起到一定的增稠作用，但也可能导致吸附膜变脆或破坏，因此发泡剂的选择必须考虑其对高Mg²⁺环境的适应性。

3. 气泡在硫氧镁体系中的固化定型：

* 硫氧镁水泥的主要反应是活性MgO与MgSO₄溶液反应生成针棒状的5Mg(OH)₂·MgSO₄·7H₂O（简称518相或5·1·8相）晶体结构。

* 在发泡浆体中，随着水化反应的进行，518相晶体不断生长、交织。

* 稳定存在的气泡被生长中的水化产物（518相及其它凝胶）所包裹和分割。

* 终，水化产物网络将气泡固定在其形成的孔隙结构中。随着反应的完全和水分蒸发，浆体硬化定型，气泡空间就形成了性的多孔结构。

总结来说，硫氧镁发泡剂的作用机理是一个协同过程：

> 通过降低浆体表面张力促进气泡形成 → 利用吸附膜、静电斥力和增稠作用稳定气泡 → 借助硫氧镁水泥的水化硬化反应将气泡包裹固化在基体中 → 终形成具有特定孔结构的轻质硫氧镁制品。

选择与硫氧镁体系相容性好、稳泡能力强、对终制品性能（强度、防火性、耐水性）影响小的发泡剂至关重要。