水性涂料----消泡剂简介和分类

kba420 · 发表于 2007-7-31 08:44:38

一．涂料用消泡剂简介
   近代科学技术的发展，对涂料工业提出高质量、高效益的要求。即水性涂料、溶剂型涂料，在配方中应采用各种助剂，其中有帮助颜料湿润分散的助剂；有改善涂料成品贮藏稳定的助剂，有调整漆膜外观平整的助剂；还有一些达到特殊功能的助剂。上述这些助剂品种大多都属于表面活性剂，都能改变涂料的表面张力，致使涂料本身就存在着易起泡或使泡沫稳定的内部因素。涂料制造过程中需要使用各种高速混合机，如三辊机、砂磨机和球磨机等。涂料涂装时所用的各种方式方法，如空气喷涂、无气喷涂、辊涂、流涂和淋涂等。在这些过程中，都会程度不同地增加涂料体系的自由能，帮助产生泡沫，这是产生泡沫的外部因素。
涂料工业中水性乳胶涂料的泡沫问题最为突出，这是它的特殊配方和特殊生产工艺所致。
(1)乳胶漆是以水为稀释剂在乳液聚合时就必须使用一定数量的乳化剂，才能制取稳定的水分散液。乳化剂的使用，致使乳液体系表面张力大大下降，这是产生泡沫的主要原因。
(2)乳胶漆中分散颜料的润湿剂和分散剂也是降低体系表面张力的物质，有助于泡沫的产生及稳定。
(3)乳胶漆粘度低则不易施工，使用稠剂后则使泡沫的膜壁增厚而增加其弹性，使泡沫稳定而不易消除。
(4)生产乳液时游离单体的抽取；配制乳胶漆时的调整分散及搅拌；施工过程上的喷、刷、辊等操作。所有这些都能不同程度地改变体系的自由能，促使泡沫产生。
乳胶漆的泡沫问题，使生产操作困难，泡沫中的空气不仅会阻碍颜料或填料的分散，也使设备的利用率不足而影响产量；装罐时因泡沫，需多次灌装。施工中给漆膜留下的气泡造成表面缺陷，既有损外观，又影响漆膜的防腐性和耐候性。

二．消泡剂的分类

消泡剂的分类，不同的参考书上往往有不同的方法。笼统地分，可以分为水性的和溶剂性的；或者含硅的，不含硅的。
那么我们一般可以认为，主要有四大类市场上比较常见。
1，低级醇以及酯类
      包括异丙醇、丁醇、磷酸三丁酯等等
      由于具有一定毒性和VOC，而且消泡效果不明显，抑泡性不好，因此已经逐渐淡出。
2，有机的极性化合物
   主要指一些HLB值较低的表面活性剂，比如聚醚类表面活性剂，聚乙二醇脂肪酸酯等
   这些由于HLB的关系，市场上也不多见。
3，矿物油类
   除了矿物油配合物具有消泡效果外，还包含一些疏水性的粒子，比如硬脂酸金属皂、聚脲。也具有一定的效能。市场常见。
4，有机硅类
   主要以疏水性硅氧烷油为活性成分，加上其他一些载体表面活性剂来配合使用，效果较好，但添加量需要斟酌。市场常见。
一般市场以三、四类较常见，做好搭配工作，保证消泡剂和整个体系的融合问题，发挥消泡性抑泡性和长效性即可。至于具体的种类，中国市场各种各样的消泡剂数不胜数，只有通过自己的实验室进行具体的实验才能看出是否适合。

三．水性涂料用消泡剂简介

水性漆的气泡一向很让生产和使用者头痛，这里先讲讲气泡的产生和稳定，简单的讲就是表面张力越低，体系形成泡沫所需的自由能就越小，就越容易产生泡沫。但是这样的泡沫并不一定很稳定，只有当体系中含有能形成弹性膜的的表面活性物质，如：分散剂、增稠剂、流平剂等，泡沫才能稳定。
了解了基本的稳泡原理，要消泡就好办了，首先要注意有没有稳泡的成分在体系里面，然后选择合适的消泡剂，一般含硅的消泡剂效果会好一点，但要注意会影响其他性能。还要注意不同的体系要用不同类型的消泡剂，如丙烯酸乳液、聚氨酯分散体、水溶性树脂等各体系所适用的消泡剂类型都不相同，具体要通过实验来验证。有很多消泡剂有很强的破泡能力，但是抑泡能力较差，对使用过程中产生的气泡作用不大，这时就要考虑两种或多种消泡剂混合使用，并且应该分两次加入，研磨时加入抑泡效果好的消泡剂，成漆时加入破泡效果好的消泡剂。
当然，消泡和体系粘度也有关，粘度小消泡自然快。
另外，消泡和体系的挥发性也有关，挥发很快的漆液，表面会干结，当气泡浮到表面来不及破灭，就被固定住，会越积越多。
1。消泡剂的选择
消泡剂的种类比较多，大致为有机物类、二氧化硅类、有机硅类等，又分为已乳化的和未乳化的。
大家在选择水性涂料的消泡剂的时候要注意的是，（1）消泡能力强；（2）稳定性好；（3）不影响光泽；（4）没有重涂性等障碍
建议大家采用高速搅拌法检验消泡剂的消泡能力。固定转速、搅拌时间、用量、粘度等参数，然后比较泡沫的的高度以及消除的时间。
2。消泡剂的用量
一般高粘度的乳胶漆，由于消泡困难，稳泡因素也多，加量稍多些，一般为0.3-1.0%。
低粘度的乳胶漆或水溶性涂料，尤其是水溶性涂料，由于含有一定量的助溶剂，可以适当减少用量，一般为0.01-0.2%即可。
其他水性涂料或树脂，一般为0.1%左右。
反正加量并不是越高越好，多了会引起缩孔、油花等漆病，含硅的消泡剂多了，还会影响再涂性。
3。加入方法
大多数消泡剂不能直接加入到已稀释的水性涂料中去，一般都要在树脂或涂料的粘度较高时加入，并有良好的分散。
另外最好分两次加入，一次在研磨料中，另一次在成漆时加入，每阶段各加一半。