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          水性涂料氣泡產生的原因分析

          作者:龍風化工涂料2020-05-12

          泡就是指穩定在液體或涂料中的氣泡。
          氣泡的產生原因:

          (1)涂料生產時攪拌產生氣泡;

          (2)在施工過程中產生氣泡,如輥涂或無氣噴涂等;
          (3)涂料在固化過程中反應產生氣體;
          (4)在多孔基材上施工產生氣泡,如木材、石材或水泥板材。

          泡的種類一般分為干泡和濕泡,涂料中多為濕泡。泡的穩定因素一般是表面活性劑的作用。在涂料應用過程中,表面活性劑可能是乳化劑、基材潤濕劑、潤濕分散劑、樹脂基料本身等。

          表面活性劑具有兩性的分子結構,其中親水的分子部分滲入至極性液體中,疏水的分子部分朝向氣相中。表面活性劑在液/氣界面定向排布,形成單層膜。由于空氣密度小于液體,因而氣泡將向液體表面遷移,當氣泡到達不含表面活性劑的液體表面時,氣泡會破裂。泡內的空氣消散,先前在氣泡周圍的液體又融合在一起,因此純液體(不含表面活性劑的液體)不存在泡沫的問題。純凈液體的表面張力幾乎為恒定值,這一性質使氣泡層膜失去彈性,上升到表面的氣泡在排液效應下破裂。當液體中有表面活性劑存在,球狀氣泡上升,變成穩定的大泡,雖然這些氣泡向空氣界面上升,但它們被表面活性劑分子層圍住。在空氣界面上也有一層表面活性劑分子的表面膜,因此當氣泡上升至表面時,形成雙層膜。當雙層膜的厚度達到某一微米值時,這些細小的表面泡沫很穩定,較難消除。

          氣泡的穩定機理:
          (1)靜電排斥作用。隨著雙層膜液體因重力的作用逐漸排出,兩個表面相互貼近,表面活性劑的極性端或電荷端將相互排斥,從而阻止膜層中的液體進一步流向液相,如果出于平衡狀態的雙層膜厚度大于臨界膜厚,氣泡將穩定存在。
          (2)表面效應。如吉布斯-馬拉格尼現象(液體具有從低表面張力區域向高表面張力區域流動的特性),它會阻礙泡沫層內液體的流出。           

          (3)泡沫雙層膜的吉布斯-馬拉格尼彈性。當泡沫層變形時,它會使泡沫表面積增大,作為結果,單位面積上的表面活性劑的濃度降低,同時表面張力相應地升高,為使表面張力達到盡可能低的水準,拉緊的薄膜就像有彈性的皮一樣收縮,這就使得泡沫仍然保持完好。

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