水性助剂

消泡剂在涂料行业的应用

阅读次数:2407 - 发布时间:2011-9-30 13:51:09

涂料气泡的形成原因

  在涂料的研磨阶段可能会产生大量的气泡,因此消泡剂常作为研磨浆料的组分,考虑到一些表面活性剂在空气或水界面的活性,所以在涂料混合前和在分散设备的研磨室中经常会产生气泡,并且气泡被稳定。产生的气泡使分散过程减缓,并影响涂料的耐潮气性。使用硅烷抑泡剂可能使漆膜表面产生缺陷。

  在涂料的生产和使用过程中,可以将气泡引入涂料中,涂料的原材料例如:表面活性剂、分散剂等也可以产生气泡。在绝大多数涂料的生产过程中,容易卷入空气而形成气泡,所以在涂料的生产过程中,通过选择合适的搅拌设备及搅拌条件可以避免空气的卷入,同时让涂料尽可能的晾置一段时间,也可以防止空气卷入。

  在涂料的施工过程中在一定程度上也会产生气泡,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。

乳胶漆的气泡产生

  乳胶漆使用表面活性剂稳定,因此在搅拌过程中很容易产生气泡。在乳胶漆的生产及储存过程中及为了保证具有良好的施工性能,除去气泡是必须的。可以通过优化喷枪的参数来降低泡沫,也可以通过调节涂料的配方改变涂料的粘度和固含量来降低泡沫。

  泡沫是相对体积交大的气体分散在较小体积的液体中。气体在液体介质中有一定程度的溶解度,同时受温度的影响。当涂料开始干燥时,溶解的气体以气泡的方式脱离漆膜,气泡以球形方式存在,需要最低的表面能,大的气泡相对于小的气泡上升较快,并且聚集在表面。他们经常被涂层表面的表面活性剂或其他助剂的膜覆盖,在表面,气泡以尽可能密的方式堆积。在一些涂料体系,气泡紧密的堆积在表面,甚至在漆膜固化后仍在表面,厚浆性涂料就像增塑的溶胶就是如此。

消泡剂的影响

  消泡剂可以降低或消除涂料中的泡沫。在水性涂料体系中,几乎不可能完全出去所有的泡沫,合适的泡沫控制剂可以抑制泡沫的形成,但是,更重要的是,它可以使干膜无气泡及没有由于气泡在干膜中所引起的漆膜的缺陷。

  好的消泡剂不仅具有很好的破泡能力,而且在室温及加热条件下能够使消泡保持长久。好的消泡剂需要与泡沫体系不相溶,如果与体系相容性很好,则将有助于产生泡沫。消泡剂必须在整个体系中有非常好的分散性。铺展性是指消泡剂在表面均匀而平滑的扩散,能够覆盖泡沫,并且消除它。其工作机理是:降低泡沫周围液体的表面张力,使小的泡沫聚集成大的泡沫,最终使泡沫破裂。

如何选择消泡剂?

  对于水性体系来说,绝大多数的泡沫控制剂含有载体,疏水性活性物以及能够提高其铺展、兼容性、稳定性等性质的助剂。

  一般作为活性剂的主要有三种类型:疏水性的二氧化硅;疏水性的有机硅;疏水亲油的有机物质。许多泡沫控制剂是上述活性剂的混合物。此外的其他助剂可以是表面活性剂、共溶剂及增稠剂等。

  这种类型的消泡剂可以是醇类、油类、复合有机硅油在微细的二氧化硅粒子中的悬浮液。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。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。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的等。

  许多消泡剂是一些粒子的胶体悬浮液,这些粒子可以作为泡沫聚集的种子。

  一些泡沫控制剂对漆膜的光泽有影响,但是并不是所有的都有影响,所以在设计配方时必须考虑到这一点。乳胶漆的色彩对乳胶漆来说是非常重要的,所以必须考虑消泡剂对颜色的负面影响。

 

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