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        消泡劑在水性涂米斗中的作用機理

        文章出處:江蘇鳳谷節能科技有限公司 www.leinshell.com責任編輯:江蘇鳳谷節能科技有限公司 www.leinshell.com人氣:-發表時間:2018-04-04 08:00【

        泡的種類一般分為干泡和濕泡,涂料中多為濕泡。泡的穩定因素一般是表面活性劑的作用。在涂料應用過程中,表面活性劑可能是乳化劑、基材潤濕劑、潤濕分散劑、樹脂基料本身等。

        表面活性劑具有兩性的分子結構,其中親水的分子部分滲入至極性液體中,疏水的分子部分朝向氣相中。表面活性劑在液/氣界面定向排布,形成單層膜。由于空氣密度小于液體,因而氣泡將向液體表面遷移,當氣泡到達不含表面活性劑的液體表面時,氣泡會破裂。泡內的空氣消散,先前在氣泡周圍的液體又融合在一起,因此純液體(不含表面活性劑的液體)不存在泡沫的問題。純凈液體的表面張力幾乎為恒定值,這一性質使氣泡層膜失去彈性,上升到表面的氣泡在排液效應下破裂。當液體中有表面活性劑存在,球狀氣泡上升,變成穩定的大泡,雖然這些氣泡向空氣界面上升,但它們被表面活性劑分子層圍住。在空氣界面上也有一層表面活性劑分子的表面膜,因此當氣泡上升至表面時,形成雙層膜?。當雙層膜的厚度達到某一微米值時,這些細小的表面泡沫很穩定,較難消除。

        泡的穩定機理:

        (1)靜電排斥作用。隨著雙層膜液體因重力的作用逐漸排出,兩個表面相互貼近,表面活性劑的極性端或電荷端將相互排斥,從而阻止膜層中的液體進一步流向液相,如果出于平衡狀態的雙層膜厚度大于臨界膜厚,氣泡將穩定存在。

        (2)表面效應。如吉布斯.馬拉格尼現象(液體具有從低表面張力區域向高表面張力區域流動的特性),它會阻礙泡沫層內液體的流出。

        (3)泡沫雙層膜的吉布斯.馬拉格尼彈性。當泡沫層變形時,它會使泡沫表面積增大,作為結果,單位面積上的表面活性劑的濃度降低,同時表面張力相應地升高,為使表面張力達到盡可能低的水準,拉緊的薄膜就像有彈性的皮一樣收縮,這就使得泡沫仍然保持完好。


        消泡劑的作用原理:被乳化成小液滴的消泡劑必須進入到泡沫雙層膜層里面才能產生消泡作用。由于消泡劑活性組分具有比體系更低的表面張力,使滲透系數為正值,在氣泡表面,消泡劑液滴就可以穿透穩定殼層上的表面活性劑膜進入到氣泡的雙膜層里面。由于消泡劑活性組分具有比體系更低的表面張力,使展布系數為正值,因此消泡劑液滴具有高的展布傾向,使其擴展液/氣界面,消泡劑進一步地展布將減少泡沫層的厚度,應力的改變最終導致泡沫殼層的破裂而達到消泡的效果。由于消泡劑與體系的不相容性,滲透進泡沫膜并在界面上展布的消泡劑能將表面活性劑以及雙膜層中的液體推開,當雙層膜厚度低于臨界膜厚時,泡沫破裂。

        脫泡劑的作用原理:脫泡劑取代表面活性劑,使微泡失去穩定性,從而上升到表面,脫泡劑促進大一點的泡的形成。因為微泡上升速度與泡半徑的平方成正比,與體系的黏度成反比。

        消泡劑和脫泡劑的組成,一般有硅類、非硅類,通常含有分散好的固體顆粒。消泡劑一般有濃縮液和乳液等供應形式,濃縮液一般適用于研磨階段;消泡劑乳液一般適用于調稀階段或清漆中。也可以將濃縮液預稀釋后方便添加。

        消泡劑和脫泡劑必須在效率和相容性之間找到正確的平衡。相容性太好,消泡效果弱:相容性太差,會導致縮孔、魚眼、渾濁等表面缺陷。對于預選擇,簡單的篩選試驗是非常有效的。對于最終的選擇應該進行實際應用或模擬試驗,建議要做貯存穩定性的試驗。根據水性涂料施工的情況不同(如刷涂、噴涂、浸涂等)可分別選擇不同的測試方法,如攪拌試驗法、流涂試驗法等。

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