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涂料中消泡剂的工作原理

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1、涂料中气泡的产生及稳泡原理:

       在涂料的生产过程中,会卷入空气而形成气泡,涂料当中的某些原材料例如:表面活性剂、分散剂等会使气泡稳定。
       在涂料的施工过程中也会产生气泡,这主要取决于涂料的施工方式。例如:幕涂可以连续在涂料中卷入空气,无气喷涂也很容易卷入空气,在相对较低的湿度条件下或在高温条件下进行喷涂施工很容易产生气泡。

稳泡原理:

        马兰格尼效应(表面活性剂导致的液体回流现象,抵消重力作用)

        静电效应: 表面活性剂的静电排斥作用使气泡的液体层膜增厚,从而稳定气泡。

2、消泡剂的作用原理

消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起作用:
       分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布,并通过表面张力的降低导致薄层破裂。
       分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层并且形成单分子膜,使其附着力降低,易于薄层破裂。
       含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。这些疏水粒子到达薄层的表面,而且在薄层的顶端吸附表面活性剂。薄层由于表面活性剂的缺失而破裂。

3、消泡剂的选择及评估方法:

       消泡剂必须能够在泡沫表面迅速铺展而且能够快速渗透,使泡沫迅速破裂。消泡剂目前常用的种类有有机硅类和聚丙烯酸酯类。

       有机硅类消泡剂通常是聚硅氧烷类型的。例如:含有丙烯酸酯官能团的聚二甲基硅氧烷及聚醚改性的聚二甲基硅氧烷等。有机硅类具有耐高温、耐低温、物理性能稳定、化学惰性、很低的表面张力,是常用的消泡剂。

       聚丙烯酸之类消泡剂是通过改变聚合物的极性及分子量导致有选择性的不相容而消泡,使用这类消泡剂需评估对光泽的影响。

       未来选择合适的消泡剂,必须考虑到体系中泡沫产生的过程、体系的兼容性及浓度、温度及粘度等。上述每个因素都会对消泡剂的选择有直接的影响。

       评价泡沫控制剂主要考虑一下几个方面:铺展速率;与体系的相容性;消泡的稳定性以及性价比。但是往往在一个配方中上述因素是互相矛盾的,例如,与体系相容性最好的消泡剂其消泡的稳定性往往是最差的;兼容性最差的,往往其铺展速率是最快。

 

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