在水性涂料配方中,泡沫问题是首要考虑的问题。
泡沫的来源:泡沫源于在高表面张力的水基体系中,需要用到表面张力较低的原材料以及为了降低体系的表面张力而添加低表面张力的原材料来进行生产或施工,这些部分低于水的表面张力的材料就会导致泡沫的产生。
对于较高粘度的水性体系,空气有可能被机械包裹在体系内,这也是泡沫可能产生以及存在方式。这种泡沫往往不是稳定的,一般静置一段时间后能自然消泡,消泡效率与体系粘度关系较大。
消泡形成及稳定存在的条件
一般来说,当体系具备以下这些条件时,泡沫就会比较稳定的存在:
在液态或者有液态体系里面,才会体现泡沫的形式;
有表面活性性剂结构的组分存在;
表面活性剂的表面张力低于液相体系的表面张力,比如在水性体系中,很多成分就可以形成一个稳泡的成分,因为水的表面张力一般都是72 mN/m ;
通过机械剪切带入空气或因为反应产生气体;
在相同的泡沫表观粘度条件下,泡沫的稳定性较大程度取决于表面张力差;
低聚物浓度越高,泡沫的稳定性越高。如环氧体系中泡较难消,因为环氧树脂中的低聚物会穿透到泡沫的膜里面,消泡或者破泡就会很难;
体系粘度越高,泡沫存在体系内的稳定性就越高,泡沫里面气体的释放就会比较困难。
消泡剂的基本性能要求:
有效的消泡成分必须与液相不相容或者不完全相容,但必须做好预分散(当消泡剂与体系相容太好时,它不具备消泡能力;也不能与体系完全不相容,会出现缩孔等系列问题);
极性较低,不容易被乳化或者分散成为细微颗粒:如果出现细微颗粒,它会和体系融合在一起,无法体系其消泡能力;当它的粒径小于泡沫的膜或者比泡沫膜更小的时候,没有消泡效果,完全与液相相容了;
消泡成分的表面张力必须低于体系内稳泡的表面活性剂的表面张力:稳泡表面的活性剂,它表面张力一般都比较低,当消泡剂的成分也必须低于这个稳泡成分,才能有一个好的消泡效果;
消泡剂有效成分能形成相对稳定颗粒或者液珠存在液相当中。