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電鍍中間體/水性工業(yè)涂料/工業(yè)清洗化學(xué)品
水性涂料之消泡劑
2021-01-24 17:07
氣泡控制在眾多工業(yè)領(lǐng)域都是必要的，如造紙 業(yè)、水處理、醫(yī)藥、染料及涂料行業(yè)。隨著國家環(huán)保法規(guī)的持續(xù)升級和居民環(huán)保意識(shí)的不斷提高，水性涂料取得了長足的發(fā)展。
水性涂料配方中存在的乳化 劑、潤濕分散劑，使得體系的表面張力降低，容易穩(wěn)定體系中的氣泡。而氣泡的存在會(huì)對涂料的生產(chǎn)及涂裝造成不利的影響。
色漆在研磨過程中，氣泡在顏填料周圍形成的“空氣包”降低了剪切力的傳遞效率，使得研磨時(shí)間增長。在涂料涂裝后，殘留在表面的干泡不僅會(huì)影響涂膜的美觀，而且會(huì)成為腐蝕的中心，降低涂膜的耐久性。
為了杜絕這些問題，幾乎所有的水性涂料均需要添加消泡劑。消泡劑的活性組分可以通過干擾和破壞氣泡的穩(wěn)定效應(yīng)來達(dá)到消泡的目的。不同類型的消泡劑作用方式不盡相同，因此理解消泡劑的作用機(jī)制有助于系統(tǒng)地調(diào)節(jié)其中的關(guān)鍵物理化學(xué)參數(shù)，使得機(jī)理中的主要步驟可控，以達(dá)到最佳的消泡效率。
消泡劑是一類精確選定的材料，一般來說：
①消泡劑的表面張力要小于待消泡體系的表面張力
②在要消泡體系中的溶解度要盡量小
③要有良好的滲透能力和展布能力
④對體系穩(wěn)定，不會(huì)與體系中的其他成分起反應(yīng)
⑤盡量做到無或很少其他負(fù)面影響，如氣味小，毒性低，對漆的生產(chǎn)、貯存、施工性能無顯著影響
好的消泡劑不應(yīng)具有良好的水溶性，因?yàn)橄輨┻@種表面活性劑必須分布在氣液界面上才能起到降低界面張力的作用，而易溶于水的表面活性劑減少了在氣液界面的聚集濃度，不利于消泡甚至不能消泡反而會(huì)起泡。可見與水的可溶解性或混溶性決定了一種表面活性劑的消泡能力。
雖然混溶性太好的低分子量表面活性劑不能消泡，甚至?xí)鹋莺头€(wěn)泡，但完全不混溶的表面活性劑會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生縮孔等漆膜缺陷。真正好的消泡劑應(yīng)該是在水體系中具有良好的混溶與不混溶的某個(gè)平衡點(diǎn)上，過度的溶解性和不溶解性都不會(huì)產(chǎn)生理想的消泡效果，這也是選擇消泡劑困難的主要原因。
由于水性漆配方的復(fù)雜性和多變性，不會(huì)有萬能的消泡劑適用于所有的水性漆，隨所用的乳液和配方組分的不同所選用的消泡劑的類型和用量也不同。水性漆應(yīng)針對每一種體系試選各種消泡劑，找出最有效的品種，這包括生產(chǎn)過程的消泡效果，出料時(shí)的消泡效果和貯存穩(wěn)定效果。
基于目前消泡劑在涂料行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，未來消泡劑的發(fā)展將主要集中在以下4個(gè)方面：
(1)提高現(xiàn)有活性組分的機(jī)械穩(wěn)定性及貯存穩(wěn)定性，確保在涂料體系中保持高效性和持久性。可以通過現(xiàn)有活性組分的化學(xué)改性或者探索新的活性組分， 以平衡相容性與消泡效率。
(2)針對不同的涂料體系，開發(fā)特殊的消泡劑種類，從傳統(tǒng)的通用型往專用型發(fā)展，最大化發(fā)揮定制消泡劑的功能。
(3)取代傳統(tǒng)的組分單一、經(jīng)濟(jì)效益較差的產(chǎn)品，開發(fā)復(fù)配協(xié)同型的高效消泡劑產(chǎn)品。
(4)從環(huán)境資源角度出發(fā)，開發(fā)多功能新型分子級消泡劑，如兼具潤濕功能、降低涂料的最低成膜溫度、減少或擯棄成膜助劑的使用、降低VOC的排放量等。
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