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涂料基础 | 气泡、抑泡、脱泡、破泡和消泡
2019年09月29日    阅读量:2759    新闻来源:建筑涂料分会  |  投稿

气泡是气体在液体介质中形成的稳定分散体。纯净的液体不会形成稳定的气泡,搅动纯净的液体形成的气泡密度小于液体,气泡会逐渐向表面移动,到达表面后气泡破裂,气体逸出,气泡消失。只有在液体中混入了具有表面活性的物质后才会形成稳定气泡涂料在线coatingol.com


以水体系为例,表面活性物质的分子在气液界面聚集排列,亲水端在水相中,疏水端朝向气相中,球形气泡到达液体表面后,鼓起的气泡内外两个气液界面形成了夹层形的双膜层。双膜层内的液体受压渐渐流出,双膜层变薄。当气泡壁的厚度足够薄时,在内外层表面活性物质的电荷的排斥力和气泡膜的弹性(与膜的表面张力有关)的共同作用下使气泡达到稳定。


单位气泡膜上含有一定的表面活性剂分子,当膜受到拉伸变形时膜表面积增大,单位面积膜上的表面活性剂分子减少,表面张力增大,膜具有更大的收缩力,促使膜缩回。当收缩力与表面活性剂分子的静电排斥力达到平衡时气泡就获得了稳定。


可见,液体泡沫只有在有表面活性物质存在下才能产生,并在静电斥力和气泡膜弹性作用下保持稳定。


涂料是有多组分构成的,配方中的众多成分必然带来一些表面活性物质,使得涂料具有稳定泡沫的作用。比起溶剂型漆来水性漆中的组分更加复杂,必然会产生稳定的泡沫,也比溶剂型漆难消泡,所以消泡剂是水性漆必须使用的助剂之一。


起泡和消泡过程实际上包括三个方面:


由气泡形成和稳定的过程可以看到:构成了消泡的全部内容。


在侧重某方面功能作用时,有人又分别将一些助剂称为抑泡剂、脱泡剂和破泡剂。


抑泡剂极易吸附在气泡膜壁上,它们排挤了稳定气泡的表面活性物质,使得气泡膜的表面张力降低,泡沫壁变薄,不均匀的气泡表面自由能造成了气泡的不稳定,在气泡上浮的过程中就会被破坏掉。好的抑泡剂可抑制在搅动和泵送过程中产生过量的气泡。


脱泡剂又称为空气释放剂,一般来说,脱泡剂是分散于液体介质中的非极性物质,脱泡剂所特有的不相容性促使其聚集在泡的气液界面。气泡被非极性脱泡剂层所包裹,而脱泡剂分子与液体介质之间的作用较弱,一且两个这样的气泡相互靠近它们就会融合成一个大泡,气泡在液体中上升的速度与气泡的半径的平方成正比,融合后的大气泡上升速度大大加快,一且到达液面,气泡破裂后泡沫消除,可见脱泡剂大大加快了气泡的逸出。脱泡剂的作用除了促使气泡融合以外还可提高气泡的上升速度,即使对未融合的小气泡也有明显的促上升效果。


破泡剂能显著降低气泡膜壁的表面张力,使存在于液面上的泡沫壁变薄,最终导致膜的破裂,达到消泡的目的。


抑泡剂、脱泡剂和破泡剂统称为消泡剂。对一种助剂而言经常难于确切区分和界定它的抑泡、脱泡和破泡作用,消泡剂则是一个普遍适用的概念。


来源:建筑涂料分会


标签:原材料技术中心
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