固體和液體接觸時(shí),原來的固氣界面消失,形成新的固液界面,這種現(xiàn)象稱潤濕。用液體潤濕顏料填料,并使之滲透進(jìn)顏料填料的附聚體和聚集體之中時(shí),若在液體中加入少量表面活性劑,則潤濕和滲透就比較容易,這個(gè)就是潤濕作用。使顏料填料潤濕或加速潤濕的表面活性劑稱為潤濕劑。水性涂料中這種液體就是水。
顏料和填料的表面性能,潤濕分散劑的種類和用量以及分散設(shè)備的效能是影響分散的主要因素。
顏料和填料懸浮分散體系的穩(wěn)定或聚沉取決于粒子之間的作用力,排斥力和吸引力。排斥力是穩(wěn)定的主要因素,吸引力是聚沉的主要因素。
泡沫產(chǎn)生,在外力作用下,當(dāng)空氣進(jìn)入在含有表面活性劑的液體中時(shí),表面活性劑就會(huì)在氣液界面處定向排布。疏水基朝向氣泡的空氣,親水基朝向水中,產(chǎn)生大量氣泡。在涂料中產(chǎn)生泡沫的原因有以下幾點(diǎn)。
1:涂料生產(chǎn)時(shí)由于機(jī)械攪拌會(huì)把空氣夾帶到涂料中;
2:涂料涂裝過程中帶入的空氣,如刷涂,輥涂,高壓無氣噴涂等。
3:雙組份涂料,在施工前混合時(shí),攪拌混入的空氣。
4:被涂物的孔隙較多,由于涂料的滲入空氣被趕出形成空氣泡,如在多孔的木材和水泥墻上涂漆施工時(shí)。
5:化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡,比如雙組份PU涂料中的多異氰酸酯與微量水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。
泡沫本質(zhì)是不穩(wěn)定的,它的破除要經(jīng)過三個(gè)過程即氣泡的再分布,膜厚的減薄和膜的破裂。但是一個(gè)比較穩(wěn)定的泡沫體系,要經(jīng)過這三個(gè)過程達(dá)到自然消泡需要很長時(shí)間,所有生產(chǎn)中大多使用消泡劑。一般認(rèn)為,消泡劑使泡沫液膜局部表面張力降低而消泡。因?yàn)橄輨┍旧淼牡捅砻鎻埩Γ偸且晕⒘5男问綕B入到泡沫的體系之中使泡膜的表面張力局部降低。由于低表面張力的液體總是流向高表面張力的液體,所以膜壁逐漸變薄,被周圍表面張力大的膜層強(qiáng)力牽引,產(chǎn)生應(yīng)力的不平衡,最后導(dǎo)致氣泡破裂。
目前通用的消泡劑有三大類:礦物油類消泡劑,有機(jī)硅類消泡劑,不含有機(jī)硅的聚合物類消泡劑。
消泡劑的選擇,在涂料配方中有許多因素對(duì)起泡和穩(wěn)泡有影響。
1:表面張力 涂料表面張力的高低對(duì)消泡劑有較大的影響,消泡劑的表面張力必須比涂料的表面張力低,不然就無法有消泡和抑泡作用。涂料表面張力是一個(gè)可變化的因素,所以選用消泡劑得時(shí)候要恒定表面張力,然后再將表面張力因素考慮在內(nèi)。
2:其他助劑的影響,在涂料中使用的表面活性劑多數(shù)是與消泡劑趨向于功能不相容的關(guān)系。特別是乳化劑,潤濕分散劑,流平劑,增稠劑等會(huì)對(duì)消泡劑的效果產(chǎn)生影響。所以各種助劑配合使用時(shí)一定要注意不同助劑之間的關(guān)系,選擇佳的平衡點(diǎn)。
3:烘烤溫度 涂料在常溫進(jìn)入高溫烘烤,開始瞬間粘度會(huì)下降,氣泡可移動(dòng)到表面,然而由于溶劑的揮發(fā),涂料的固化,表面粘度的增加,會(huì)使泡膜更趨向于穩(wěn)定,留在表面會(huì)產(chǎn)生縮孔和針孔,所以烘烤溫度,固化速度,溶劑揮發(fā)速率對(duì)消泡劑的效果也有影響。
4:涂料的固含量,粘度,彈性 高固體分厚涂膜,高粘度,高彈性涂料都是非常難消泡的,在這些涂料中消泡劑擴(kuò)散困難,微泡變大泡速度緩慢,泡沫向表面遷移能力下降,泡沫膜粘彈性大等不利消泡因素很多。這些涂料中的泡沫相當(dāng)難消除的,好選用消泡劑和脫泡劑配合使用。
5:涂裝方法和施工溫度 涂料施工涂裝方法很多,刷涂,輥涂,淋涂,刮涂,高壓無氣噴涂,絲網(wǎng)印刷等。采用的涂裝方法不同涂料的起泡程度也不相同。刷涂,輥涂泡沫多于噴涂和刮涂,泡沫最多的是油墨的絲網(wǎng)印刷,而且不好消除。溫度高比溫度低時(shí)泡沫多,但溫度高時(shí)泡沫比溫度低時(shí)好消除。
1:使用前必須充分?jǐn)嚢?,混合均勻?/p>
2:在涂料攪拌情況下加入消泡劑。
3:使用前,一般不需用水稀釋,可以直接加入。某些品種若需要稀釋,則需要隨配隨用。
4:用量要適當(dāng)。用量過多,會(huì)引起縮孔,縮邊,涂刷性差和再涂性差等問題,用量過小的話,消泡效果差。應(yīng)該確定佳點(diǎn)。
5:好分為兩次添加,即分別在研磨顏料漿前和加入乳液調(diào)漆后加入。一般每次添加量為總量的一半,也可以視泡沫情況調(diào)整。在研磨顏料漿階段可選用抑泡效果好的消泡劑,在調(diào)漆階段可以選用破泡效果好的消泡劑。實(shí)驗(yàn)表明,有機(jī)硅消泡劑好在研磨顏料漿階段添加,并盡可能少加水,這樣可以使之充分分散,用量可減少到最少。調(diào)漆階段則加入非硅型消泡劑為宜。
6:消泡劑加入后至少需要24h才能達(dá)到消泡性能與縮邊,縮孔之間的平衡。所以測(cè)試涂料性能,須在24h后進(jìn)行。
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