消泡剂原理-UNIQFOAM
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
消泡剂的种类与应用
● 聚有机硅氧烷：由于其更低的表面张力，
易加入且对层间附着力无影响。常用于溶剂 型和水性体系。
● 矿物油类和石蜡油：由于对光泽影响较大， 故常用于水性建筑体系。
● 氟碳 / 乙烯 / 丙烯酸共聚物：对表面张力 影响不大，主要是不相容的丙烯酸聚合物， 更不易加入，需高剪切力混合。常用于溶剂 型体系。
● Marangoni 效应：指的是液体从底面张力 处流向高表面张力处的流动现象（图 1）
（图 1） 步骤 1 层膜中的液体由于受重力的影响流向液层。 步骤 2 流动导致层膜顶部比其他部位稀疏，同时使顶 部的表面活性剂减少。 步骤 3 表面张力差异产生，因为顶部的表面张力较其 他部位高。低表面张力向高表面张力部位的转移导致 对抗力的产生，液体将回流至顶部。 步骤 4 向下流动和回流将达到平衡，如果此平衡足 以在达到层膜临界膜厚前发生，气泡将稳定。
消泡剂
在工业生产中，泡沫会引起严重的问题，例如： • 它们在涂层表面造成缺陷 • 它们阻止了容器内部的有效填充 为了避免这些问题，消泡剂或脱泡剂是不可或缺的。 优卡化学将这类产品命名为 UNIQ®FOAM。 消泡剂或脱泡剂是一种化学添加剂，它减少或阻止 了工业过程中的泡沫形成或使已存在的泡沫破裂。 对于大泡和微泡我们需要分别处理。大泡往往形成 在涂层表面，而微泡则往往陷于小气泡中，他们不 能很快的上升到涂层表面。处理微泡，你需要脱泡剂， 它能使微泡凝聚成较大的气泡，从而可以更快的上 升到涂层表面并破坏气泡。
● 空间和静电位阻：表面活性剂的静电排斥 作用使泡的液体层膜增厚，从而稳定气泡 （图 2）
（图 2）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
消泡剂原理
消泡剂的作用
消泡剂由于其活性剂组分渗透到表面 膜，迅速扩散并急剧地贯穿过整个涂膜表面， 活性剂的迅速扩散可抵消 marangoni 效应的 影响，同时通过破裂气泡壁而使泡沫不能稳 定地存在。
泡的形成和稳定
由于表面活性剂的存在，以下两种效应 导致泡的稳定。
纯净的液体不会产生泡沫。泡沫存在于 含如表面活性剂类物质的体系。这类表面活 性剂如润湿剂、表面活性剂会迁移到涂料的 气液表面，降低表面张力，从而会稳定泡沫。
在涂料生产过程中，当用混合设备处理 颜料时，会带入气体。这些气泡的气液界面 被表面活性剂所包围，其由于低密度会慢慢 升到表面，并且在上升过程中与其他气泡合 并成大泡。表面活性剂会使大泡形成稳定的 双层泡壁从而阻止泡的破裂。如果没有表面 活性剂，其泡会由于重力作用而自己破壁。
● 有能力进入气泡膜层
为了更好的进入和分布，进入系数 E 和 分布系数 S 必须是正数。这两个系数的定义 如下：
E=(RFM-RFCA)+RFM/FCL>0 S=(RFM-RFCA)-RFM/FCL>0
RFM 作为起泡介质的表面张力（液体） RFCA 作为消泡剂的表面张力 RFM/FCL 作为在起泡介质和消泡剂之间 的界面张力。
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且形成单分子膜，使其附着力降低，易于 薄层破裂。
● 含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。 这些疏水粒子到达薄层的表面，而且在薄层 的顶端吸附表面活性剂。薄层由于表面活性 剂的缺失而破裂。
消泡过程
消泡剂打破泡的 3 个基本过程：（图 3） ● 进入 ● 分布 ● 破裂
消泡剂原理
消泡原理
在涂料的生产过程中，由于混合设备（如 球磨和高速分散机）处理颜料，都不可避免 的带入气体。这将延长涂料生产时间，并会 带来如缩孔等一系列的表面缺陷。
当泡沫周围的液体层的厚度降低时，薄 层也变得更小。通常，薄层会在大约 10 个 nm 厚度时破裂。这一个程序叫做 " 排液效果 "，而且在纯粹的液体中，会即时发生。
消泡机制
对于消泡剂而言，其需要以下特点： ● 能长时间地保持与体系有限的相容 性，从而确保消泡剂不被液体层膜润湿，而 是与体系液体相斥，加速气泡液体的流失。 ● 比体系的表面张力更低，使得消泡剂能 进入气泡中，并在气泡的液体层膜中铺展。
消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起 作用：
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且在薄层中分布。表面张力的增加导致薄 层破裂。
消泡剂液滴
消泡剂进入 气泡层膜
消泡剂在气泡 层膜中铺展
（图 3）
消泡剂与气泡层膜中 的液体相互排斥，使 得气泡层膜变薄
当气泡层膜厚 度到达临界值 时，破裂
消泡剂原理
消泡剂的效率由 3 个主要因素决定： ● 在起泡介质中的不相容性。消泡剂的 不相容性对其能进入气泡膜层至关重要。
● 低的表面张力，便于更好的分散在配 方中。
消泡剂的评估
由于油漆原料和施工方法的多样性，来 预测消泡剂的性能是很难的。客户必须自己 对系统进行评估。 ● 搅拌和震荡测试：用搅拌或震荡使空气进 入系统，通过观察样品搅拌后泡沫的重量和 体积的变化可以分析消泡的能力。 ● 辊涂测试：通过比较测试板上辊涂后湿膜 和干膜的表面缺陷可以分析消泡能力。
汽泡上升到达表面
膜壁中的 液体流 下，排出
膜壁因此 变得越来 越薄
排液效应
当膜壁减少 到 约 10nm 时就破裂
当表面活性剂在气泡周围形成气液层 时，泡沫变稳定。在无表面活性剂体系，这 些泡沫会因为较低的密度而移动到表面。在 表面，形成一个所谓的薄层，泡沫仍然在外 面包含液体层。在薄层中的液体向下流动然 后流出。
● 聚有机硅氧烷：由于其更低的表面张力，
易加入且对层间附着力无影响。常用于溶剂 型和水性体系。
● 矿物油类和石蜡油：由于对光泽影响较大， 故常用于水性建筑体系。
● 氟碳 / 乙烯 / 丙烯酸共聚物：对表面张力 影响不大，主要是不相容的丙烯酸聚合物， 更不易加入，需高剪切力混合。常用于溶剂 型体系。
● Marangoni 效应：指的是液体从底面张力 处流向高表面张力处的流动现象（图 1）
（图 1） 步骤 1 层膜中的液体由于受重力的影响流向液层。 步骤 2 流动导致层膜顶部比其他部位稀疏，同时使顶 部的表面活性剂减少。 步骤 3 表面张力差异产生，因为顶部的表面张力较其 他部位高。低表面张力向高表面张力部位的转移导致 对抗力的产生，液体将回流至顶部。 步骤 4 向下流动和回流将达到平衡，如果此平衡足 以在达到层膜临界膜厚前发生，气泡将稳定。
消泡剂
在工业生产中，泡沫会引起严重的问题，例如： • 它们在涂层表面造成缺陷 • 它们阻止了容器内部的有效填充 为了避免这些问题，消泡剂或脱泡剂是不可或缺的。 优卡化学将这类产品命名为 UNIQ®FOAM。 消泡剂或脱泡剂是一种化学添加剂，它减少或阻止 了工业过程中的泡沫形成或使已存在的泡沫破裂。 对于大泡和微泡我们需要分别处理。大泡往往形成 在涂层表面，而微泡则往往陷于小气泡中，他们不 能很快的上升到涂层表面。处理微泡，你需要脱泡剂， 它能使微泡凝聚成较大的气泡，从而可以更快的上 升到涂层表面并破坏气泡。
● 空间和静电位阻：表面活性剂的静电排斥 作用使泡的液体层膜增厚，从而稳定气泡 （图 2）
（图 2）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
消泡剂原理
消泡剂的作用
消泡剂由于其活性剂组分渗透到表面 膜，迅速扩散并急剧地贯穿过整个涂膜表面， 活性剂的迅速扩散可抵消 marangoni 效应的 影响，同时通过破裂气泡壁而使泡沫不能稳 定地存在。
泡的形成和稳定
由于表面活性剂的存在，以下两种效应 导致泡的稳定。
纯净的液体不会产生泡沫。泡沫存在于 含如表面活性剂类物质的体系。这类表面活 性剂如润湿剂、表面活性剂会迁移到涂料的 气液表面，降低表面张力，从而会稳定泡沫。
在涂料生产过程中，当用混合设备处理 颜料时，会带入气体。这些气泡的气液界面 被表面活性剂所包围，其由于低密度会慢慢 升到表面，并且在上升过程中与其他气泡合 并成大泡。表面活性剂会使大泡形成稳定的 双层泡壁从而阻止泡的破裂。如果没有表面 活性剂，其泡会由于重力作用而自己破壁。
● 有能力进入气泡膜层
为了更好的进入和分布，进入系数 E 和 分布系数 S 必须是正数。这两个系数的定义 如下：
E=(RFM-RFCA)+RFM/FCL>0 S=(RFM-RFCA)-RFM/FCL>0
RFM 作为起泡介质的表面张力（液体） RFCA 作为消泡剂的表面张力 RFM/FCL 作为在起泡介质和消泡剂之间 的界面张力。
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且形成单分子膜，使其附着力降低，易于 薄层破裂。
● 含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。 这些疏水粒子到达薄层的表面，而且在薄层 的顶端吸附表面活性剂。薄层由于表面活性 剂的缺失而破裂。
消泡过程
消泡剂打破泡的 3 个基本过程：（图 3） ● 进入 ● 分布 ● 破裂
消泡剂原理
消泡原理
在涂料的生产过程中，由于混合设备（如 球磨和高速分散机）处理颜料，都不可避免 的带入气体。这将延长涂料生产时间，并会 带来如缩孔等一系列的表面缺陷。
当泡沫周围的液体层的厚度降低时，薄 层也变得更小。通常，薄层会在大约 10 个 nm 厚度时破裂。这一个程序叫做 " 排液效果 "，而且在纯粹的液体中，会即时发生。
消泡机制
对于消泡剂而言，其需要以下特点： ● 能长时间地保持与体系有限的相容 性，从而确保消泡剂不被液体层膜润湿，而 是与体系液体相斥，加速气泡液体的流失。 ● 比体系的表面张力更低，使得消泡剂能 进入气泡中，并在气泡的液体层膜中铺展。
消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起 作用：
● 分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层 并且在薄层中分布。表面张力的增加导致薄 层破裂。
消泡剂液滴
消泡剂进入 气泡层膜
消泡剂在气泡 层膜中铺展
（图 3）
消泡剂与气泡层膜中 的液体相互排斥，使 得气泡层膜变薄
当气泡层膜厚 度到达临界值 时，破裂
消泡剂原理
消泡剂的效率由 3 个主要因素决定： ● 在起泡介质中的不相容性。消泡剂的 不相容性对其能进入气泡膜层至关重要。
● 低的表面张力，便于更好的分散在配 方中。
消泡剂的评估
由于油漆原料和施工方法的多样性，来 预测消泡剂的性能是很难的。客户必须自己 对系统进行评估。 ● 搅拌和震荡测试：用搅拌或震荡使空气进 入系统，通过观察样品搅拌后泡沫的重量和 体积的变化可以分析消泡的能力。 ● 辊涂测试：通过比较测试板上辊涂后湿膜 和干膜的表面缺陷可以分析消泡能力。
汽泡上升到达表面
膜壁中的 液体流 下，排出
膜壁因此 变得越来 越薄
排液效应
当膜壁减少 到 约 10nm 时就破裂
当表面活性剂在气泡周围形成气液层 时，泡沫变稳定。在无表面活性剂体系，这 些泡沫会因为较低的密度而移动到表面。在 表面，形成一个所谓的薄层，泡沫仍然在外 面包含液体层。在薄层中的液体向下流动然 后流出。