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关于消泡机理，你所需要知道的那些事儿泡沫是涂料制造和应用施工时让很多工程师头疼的问题，如果不认真解决，就会影响漆膜的质量。 在了解消泡剂之前，今天就先带大家了解一下“泡沫”这个东西~ 1 什么是泡沫 泡沫可以定义为气体在液体中的一种稳定分散形式， 是一种热力学不稳定的体系。 并非所有的气泡都是一样的，有的气泡较顽固，有的较短暂，这取决于介质的粘度和所用的表面活性剂。对于涂料来讲，并不是所有的气泡都是有害的。 2 泡沫的形成 如图所示，在外力的作用下，当空气进入含有表面活性剂的液体中时，表面活性剂就会在气/液界面处定向排布。疏水基朝向气泡的空气，亲水基朝向水中，产生气泡。 3 泡沫的来源 涂料中的泡沫是如何产生的呢？ 原因一： 在涂料或是使用的原料中可能存在一些容易产生泡沫的助剂。 1.乳液中含有一定量的乳化剂，会使乳液体系的表面张力下降，容易产生泡沫； 2.在涂料配方体系中添加了润湿剂和分散剂，降低了体系的表面张力，容易产生泡沫。 原因二： 体系中含有增稠剂、成膜用乳液，会时产生的泡沫稳定，不容易消除。 原因三： 在涂料的生产和应用过程中产生泡沫。 1.涂料生产过程中的机械搅拌引入空气： 在基料的制备、颜填料的分散以及调漆过程中的搅拌和高速分散会产生泡沫； 2.涂料应用过程中：辊涂, 粉刷，喷涂等等应用施工时的剪切也会产生泡沫。 4 泡沫的稳定 要想消除泡沫，就要了解泡沫稳定的影响因素： 1.表面张力： 表面张力越小，生成泡沫所需的能量越小，所以说表面张力小的液体容易起泡。表面张力对泡沫的形成有影响，但并不一定是泡沫稳定的主要因素。只有当形成多面体的泡沫时，泡沫中压差减小，液膜排液速度变慢，低表面张力才有助于泡沫的稳定。 2. 界面膜的性质： 表面黏度——液体表面单分子层内的黏度，通常由表面活性剂在表面上所构成的单层分子产生。一般来说，表面黏度越高，泡沫寿命越长，即泡沫的稳定性越高。 3. 膜的弹性： 表面黏度很高的泡沫并不一定能稳定，比如十六醇，其能形成表面黏度和强度很高的液膜，但是所形成的液膜刚性太强，容易破裂。膜的弹性越高，有利于泡的稳定。 4. 表面活性剂的自修复作用： 表面活性剂的自修复作用，实际上是Marangoni效应，即液体从低表面张力向高表面张力流动，使因排液变薄的液膜恢复到原来的厚度。 Marangoni效应 5. 溶液的黏度： 溶液的黏度不是稳泡的决定因素，但对消泡影响很大。当涂料黏度很高时，小气泡分布在其内部，浮力很难将气泡推向表面，它会长期悬浮在涂料内部不破灭，而且当外部溶液黏度很高时，泡沫内地液体不易排出，泡沫厚度的减小会很缓慢，泡沫寿命较长。溶液的黏度越高，有利于气泡的稳定。 6. 电荷排斥作用： 泡沫双层液膜的表面活性剂是带有相同电荷的，在泡膜壁较厚时，静电不显示作用，当排液至泡膜壁约厚100nm时，静电排斥作用产生，限制了排液，延长了泡沫的寿命。 7. 表面活性剂的分子结构： 非离子表面活性剂的亲水基在水中易呈曲折型结构，不能形成机密排列的吸附膜，又不能形成电离层，泡沫稳定性差。 离子型表面活性剂的亲水基水化性强，能在亲水基周围形成很厚的水化膜，又能使液膜的表面带点，泡沫稳定性强。 消泡机理，快来看看吧~ 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。 01 破泡机理 消泡剂渗入到泡沫体系中，使泡沫的局部表面张力降低，由于低表张的液体总是流向高表张的液体，因此泡沫璧膜变薄，从而产生应力不平衡，导致泡沫破裂。 Ross理论 消泡剂要在泡沫介质中起作用，首先必须渗入到两气泡之间的液膜上，其渗入能力用渗入系数E表示，渗入后又要散布开，散布能力用散布系数S表示。 E＝γF+γDF-γD S＝γF-γDF-γD γF：泡沫介质的表面张力 γD：消泡剂的表面张力 γDF：消泡介质和消泡剂直接的界面张力 只有E和S都有大于0，消泡剂才能产生作用。所以γD必须足够低，即消泡剂的表张要小；γDF 也要低，即要求消泡剂应该具有一定的亲水性，使其既不溶解与发泡介质中，又能很好的分散性。 02 抑泡机理 抑泡剂与液体中起泡性物质同时吸附于泡膜。因吸附抑泡剂泡膜的表面张力降低引起泡膜变薄。因此变得不安定的泡膜浮出液面被破坏掉。 03 脱泡机理 脱泡剂主要针对高粘度体系里的单个小泡，它们很难上升到液面而消除，脱泡剂能改善空气在涂料的流动，使相邻的起泡合并，起泡体积增大，向液体表面移动加快。 文章来源：谈涂不凡 欢迎关注家居荟 长按二维码即可长期关注我们，了解更多更有用和有趣的家居知识！ |
