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    行業知識

    水性塗料用消泡劑簡介、應用及其分類

    一 塗料用消泡劑

    近代科學技術的發展,對塗料工業提出高質量、高效益的要求。即水性塗料、溶劑型塗料,在配方中應采用各種助劑,其中有幫助顔料濕潤分散的助劑;有改善塗料成品貯藏穩定的助劑,有調整漆膜外觀平整的助劑;還有一些達到特殊功能的助劑。上述這些助劑品種大多都屬于表面活性劑,都能改變塗料的表面張力,緻使塗料本身就存在着易起泡或使泡沫穩定的内部因素。塗料制造過程中需要使用各種高速混合機,如三輥機、砂磨機和球磨機等。塗料塗裝時所用的各種方式方法,如空氣噴塗、無氣噴塗、輥塗、流塗和淋塗等。在這些過程中,都會程度不同地增加塗料體系的自由能,幫助産生泡沫,這是産生泡沫的外部因素。

    塗料工業中水性乳膠塗料的泡沫問題為突出,這是它的特殊配方和特殊生産工藝所緻。

    (1)乳膠漆是以水為稀釋劑在乳液聚合時就必須使用一定數量的乳化劑,才能制取穩定的水分散液。乳化劑的使用,緻使乳液體系表面張力大大下降,這是産生泡沫的主要原因。

    (2)乳膠漆中分散顔料的潤濕劑和分散劑也是降低體系表面張力的物質,有助于泡沫的産生及穩定。

    (3)乳膠漆粘度低則不易施工,使用稠劑後則使泡沫的膜壁增厚而增加其彈性,使泡沫穩定而不易消除。

    (4)生産乳液時遊離單體的抽取;配制乳膠漆時的調整分散及攪拌;施工過程上的噴、刷、輥等操作。所有這些都能不同程度地改變體系的自由能,促使泡沫産生。

    乳膠漆的泡沫問題,使生産操作困難,泡沫中的空氣不僅會阻礙顔料或填料的分散,也使設備的利用率不足而影響産量;裝罐時因泡沫,需多次灌裝。施工中給漆膜留下的氣泡造成表面缺陷,既有損外觀,又影響漆膜的防腐性和耐候性。

    二 消泡劑的分類

    消泡劑的分類,不同的參考書上往往有不同的方法。籠統地分,可以分為水性的和溶劑性的;或者含矽的,不含矽的。那麼我們一般可以認為,主要有四大類市場上比較常見。

    1 低級醇以及酯類

    包括異丙醇、丁醇、磷酸三丁酯等等。由于具有一定毒性和VOC,而且消泡效果不明顯,抑泡性不好,因此已經逐漸淡出。

    2 有機的極性化合物

    主要指一些HLB值較低的表面活性劑,比如聚醚類表面活性劑,聚乙二醇脂肪酸酯等。這些由于HLB的關系,市場上也不多見。

    3 礦物油類

    除了礦物油配合物具有消泡效果外,還包含一些疏水性的粒子,比如硬脂酸金屬皂、聚脲。也具有一定的效能,市場常見。

    4 有機矽類

    主要以疏水性矽氧烷油為活性成分,加上其他一些載體表面活性劑來配合使用,效果較好,但添加量需要斟酌。一般市場以三、四類較常見,做好搭配工作,保證消泡劑和整個體系的融合問題,發揮消泡性抑泡性和長效性即可。至于具體的種類,中國市場各種各樣的消泡劑數不勝數,隻有通過自己的實驗室進行具體的實驗才能看出是否适合。

    三 水性塗料用消泡劑

    水性漆的氣泡一向很讓生産和使用者頭痛,這裡先講講氣泡的産生和穩定,簡單的講就是表面張力越低,體系形成泡沫所需的自由能就越小,就越容易産生泡沫。但是這樣的泡沫并不一定很穩定,隻有當體系中含有能形成彈性膜的的表面活性物質,如:分散劑、增稠劑、流平劑等,泡沫才能穩定。

    了解了基本的穩泡原理,要消泡就好辦了,首先要注意有沒有穩泡的成分在體系裡面,然後選擇合适的消泡劑,一般含矽的消泡劑效果會好一點,但要注意會影響其他性能。還要注意不同的體系要用不同類型的消泡劑,如丙烯酸乳液、聚氨酯分散體、水溶性樹脂等各體系所适用的消泡劑類型都不相同,具體要通過實驗來驗證。有很多消泡劑有很強的破泡能力,但是抑泡能力較差,對使用過程中産生的氣泡作用不大,這時就要考慮兩種或多種消泡劑混合使用,并且應該分兩次加入,研磨時加入抑泡效果好的消泡劑,成漆時加入破泡效果好的消泡劑。

    當然,消泡和體系粘度也有關,粘度小消泡自然快。

    另外,消泡和體系的揮發性也有關,揮發很快的漆液,表面會幹結,當氣泡浮到表面來不及破滅,就被固定住,會越積越多。

    1 消泡劑的選擇

    消泡劑的種類比較多,大緻為有機物類、二氧化矽類、有機矽類等,又分為已乳化的和未乳化的。大家在選擇水性塗料的消泡劑的時候要注意的是,(1)消泡能力強;(2)穩定性好;(3)不影響光澤;(4)沒有重塗性等障礙。

    建議大家采用高速攪拌法檢驗消泡劑的消泡能力。固定轉速、攪拌時間、用量、粘度等參數,然後比較泡沫的的高度以及消除的時間。

    2 消泡劑的用量

    一般高粘度的乳膠漆,由于消泡困難,穩泡因素也多,加量稍多些,一般為0.3-1.0%。低粘度的乳膠漆或水溶性塗料,尤其是水溶性塗料,由于含有一定量的助溶劑,可以适當減少用量,一般為0.01~0.2%即可。其他水性塗料或樹脂,一般為0.1%左右。反正加量并不是越高越好,多了會引起縮孔、油花等漆病,含矽的消泡劑多了,還會影響再塗性。

    3 加入方法

    大多數消泡劑不能直接加入到已稀釋的水性塗料中去,一般都要在樹脂或塗料的粘度較高時加入,并有良好的分散。另外好分兩次加入,一次在研磨料中,另一次在成漆時加入,每階段各加一半。

    -來源網絡,僅供參考

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