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水性涂料消泡剂中的消泡剂有哪些作用?
- 2020-01-19-

  水性涂料在生产过程中,机械搅拌简单将空气带入系统。涂料的施工过程中,刷涂、辊涂及喷涂都简单将气体带入湿膜中。另外一些多孔的基材,如木板及水泥跟着涂料的湿润和渗透,会将气体释放到涂膜中。这些带入到涂料系统的气体被液相包围而构成气泡,并依托静电作用及表面张力梯度而保持稳定。

  1.1静电作用

  水性涂料消泡剂的配方中含有多种表面活性剂物质,其特点是分子中包括一个极性或许电荷化的亲水端基和一个疏水的碳氢链。

  因为空气的密度小于涂料,因此气泡一旦发生后将会上浮至涂料界面。依据斯托克斯规律,气泡上升的速度取决于气泡的半径以及涂料的黏度。气泡半径越大,涂料的黏度越低,则气泡上升的速度越快。一般存在于涂猜中的微泡比表面积较大,导致其表面自由能很高。

  从热力学角度看,微泡很不稳定,会自发地发生相互交融,成为比表面积更小即自由能更低的宏泡。当宏泡上升至液面处时,气泡上气液界面的亲水基与涂料气液界面处的亲水基发生相互排挤作用,使气泡处于稳定的状态而不易决裂。

  1.2马兰格尼(Marangoni)效应

  在纯水系统没有表面活性剂时,通过外力作用发生的气泡从液相主体上升至液面处。因为重力作用,气泡膜上部的液体将会顺着气泡膜上的气液界面向下流回液相主体,造成气泡液膜的厚度逐渐降低。当液膜厚度低于临界膜厚10nm时,将导致气泡决裂。

  消泡剂是一种破坏气泡周围表面活性剂双电层的助剂,使得气泡壁失掉稳定而决裂,然后释放出包裹的气体。典型的消泡剂主要由载体油、活性固体粒子、乳化剂组成。其间载体油可以是矿物油、硅油、天然油、白油等,可以迅速地将活性固体粒子如疏水二氧化硅、白腊或许金属皂类运送到气泡膜发挥作用。