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水性涂料用消泡剂的作用机制及发展趋势
发布时间:2021-01-03 15:57:00  关键词:

    气泡控制在众多工业领域都是必要的,如造纸 业、水处理、医药、染料及涂料行业。随着国家环保 法规的持续升级和居民环保意识的不断提高,水性涂料取得了长足的发展。水性涂料配方中存在的乳化剂、润湿分散剂,使得体系的表面张力降低,容易稳定 体系中的气泡。而气泡的存在会对涂料的生产及涂装 造成不利的影响。色漆在研磨过程中,气泡在颜填料 周围形成的“空气包”降低了剪切力的传递效率,使得研磨时间增长。在涂料涂装后,残留在表面的干泡不仅会影响涂膜的美观,而且会成为腐蚀的中心,降低 涂膜的耐久性。为了杜绝这些问题,几乎所有的水性 涂料均需要添加消泡剂。消泡剂的活性组分可以通过干扰和破坏气泡的稳定效应来达到消泡的目的。不同类型的消泡剂作用方式不尽相同,因此理解消泡剂的 作用机制有助于系统地调节其中的关键物理化学参 数,使得机理中的主要步骤可控,以达到最佳的消泡效率。

1 气泡的稳定

    水性涂料在生产过程中,机械搅拌容易将空气带 入体系。涂料的施工过程中,刷涂、辊涂及喷涂都容易 将气体带入湿膜中。另外一些多孔的基材,如木板及 水泥随着涂料的湿润和渗透,会将气体释放到涂膜 中。这些带入到涂料体系的气体被液相包围而形成气 泡,并依靠静电作用及表面张力梯度而维持稳定。

2 静电作用

    水性涂料配方中含有多种表面活性剂物质,其特 点是分子中包含一个极性或者电荷化的亲水端基和 一个疏水的碳氢链。这种独特的分子结构使得表面活 性剂容易在气液界面形成定向排列的胶束,如图1所 示,亲水端朝向水相,疏水端朝向空气。

 
 

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