消泡劑在涂料的生產過程中,會卷入空氣而形成氣泡,涂料當中的某些原材料例如:表面活性劑、分散劑等會使氣泡穩定。
因此,需要加入消泡劑,在不改變涂料基體性質的前提下,成功的起到消泡、抑泡的作用。? 消泡劑的作用原理——消泡劑是在泡沫薄層形成階段或之后起作用:
消泡劑滲透進入泡沫彈性膜后在膜中分布,通過表面張力的降低導致薄層破裂;或形成單分子膜,使其附著力降低,易于薄層破裂;
消泡劑中的含疏水粒子到達薄層的表面,在薄層的頂端吸附表面活性劑,使薄層由于表面活性劑的缺失而破裂。
四種常用的消泡劑
00001. 低級醇以及酯類——包括異丙醇、丁醇、磷酸三丁酯等等。有毒性和VOC,消泡不明顯,抑泡性不好,已經逐漸淡出。
00002. 有機的極性化合物——如聚醚類表面活性劑、聚乙二醇脂肪酸酯等。HLB值較低,市場不多見。
00003. 礦物油類——包含礦物油配合物和一些疏水性的粒子,如硬脂酸金屬皂、聚脲等,市場常見。
00004. 有機硅類——用疏水性硅氧烷油和載體表面活性劑配合使用,效果較好,但添加量需要斟酌。
消泡劑的使用一定要掌握的五點技能
一、消泡劑的選擇
消泡劑大致為有機物類、二氧化硅類、有機硅類等種類,又分為已乳化的和未乳化的。在選擇水性涂料的消泡劑的時候要注意的是:
00001. 消泡能力強;
00002. 穩定性好;
00003. 不影響光澤;
00004. 沒有重涂性等障礙。
最好的用法是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,然后比較泡沫的的高度以及消除的時間。
二、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涂料,尤其是水溶性涂料。
由于含有一定量的助溶劑,可以適當減少用量,一般為0.01-0.2%即可。其他水性涂料或樹脂,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,含硅的消泡劑多了,還會影響再涂性。
三、使用時的注意問題
00001. 在使用前必須充分攪拌,一般不需要用水稀釋,可直接加入,若需稀釋時可隨配隨用。大多數消泡劑不能直接加入到已稀釋的水性涂料中去,一般都要在樹脂或涂料的粘度較高時加入,并有良好的分散。
00002. 在涂料攪拌情況下加入,這樣消泡劑才能進入體系中。
00003. 為了達到好的消泡效果,最好分二次添加,第一次在配制涂料時加入總量的一半,經研磨后再加入另一半。
00004. 消泡劑的用量要適當,加入過量會帶來副作用,使涂料膜出現縮孔等問題。加入量少,達不到消泡效果。
00005. 加入消泡劑后至少需24h后,才能測試涂料的性能,因消泡劑有持久性,否則會出現縮孔等產品質量問題。
其中使用水性涂料專用消泡劑的五要素:
00001. 要選擇那些穩定性優異,消抑泡能力強而且不會影響涂料產品光澤的水性涂料專用消泡劑。
00002. 要檢測是否影響重涂性能,在這里建議使用高速攪拌的方法。設定好機器的轉速,攪拌用時用量以及粘度等,對比同樣高度的泡沫消除時間以及抑泡時間長短。
00003. 水性涂料專用消泡劑的添加量一般為0.1~0.3%,不建議多加太多,因為可能會引起不良反應,如產生縮孔,油花等問題。
00004. 還可以從轉速和攪拌用時,粘合度和泡沫高度等判斷是否選擇了合適的水性涂料專用消泡劑。
00005. 大多數水性涂料消泡劑是不可以直接添加到已經稀釋過的水性涂料當中去的,最好在涂料/樹脂的粘度比較高的時候添加而且第一次添加時機在研磨料時,第二次在成漆時,用量各1/2。
四、消泡劑的評估
評價泡沫控制劑主要考慮一下幾個方面:鋪展速率;與體系的相容性;消泡的穩定性以及性價比。
但是往往在一個配方中上述因素是互相矛盾的,例如,與體系相容性最好的消泡劑其消泡的穩定性往往是最差的;兼容性最差的,往往其鋪展速率是最快。
00001. 按一定比例將需比較的消泡劑加入到清漆中,放入于玻璃瓶中,在震蕩儀中震動5分鐘,同時拿出觀察,根據泡沫的多少初步確定消泡劑的消泡能力; 放置10分鐘/30分鐘后,再次觀察泡沫的高度,比較消泡速度;
00002. 用刮板細度計刮涂漆液來確定消泡劑與體系的相容性(有無縮孔);
00003. 體系泡沫消除后,觀察體系的清澈度,有無混濁、分層、浮油等現象;
00004. 貯存穩定性:放置半月后,重復1、2、3步實驗,并確定消泡劑的長效性;
00005. 確定添加量。
五、影響消泡劑抑泡時間長短的四大因素
00001. 硅油含量的多少決定了消泡劑在使用中的消耗周期。
00002. 消泡劑粒徑的大小決定了消泡劑的耐過濾性,粒徑太大或者消泡劑攪拌不夠充分都有可能導致污水處理用消泡劑容易被過濾掉,粒徑過大使消泡劑的團聚到被過濾掉的粒徑大小,時間變短,這樣就會產生漂油、易過濾,這樣消泡和抑泡都會產生影響。
00003. 攪拌時間也是消泡劑消泡能力的重要指標,攪拌不夠充分的情況下會使消泡劑聚集在一起,一方面容易團聚,另外也容易被過濾掉?,F在很多人使用消泡劑的時候都喜歡最后一道加進去,如果攪拌不夠充分,很可能會渾濁、漂油、消泡能力減弱、抑泡時間變短,如果造紙消泡劑的添加順序往前移一般會解決這個問題,或者用水稀釋一般以可以解決,讓消泡劑先在水中充分分散再加到體系中,一般能解決。
00004. 跟耐酸堿消泡劑有關系,因為消泡劑中硅油的合成催化劑一般都是酸堿,酸堿肯定對他的分解速率有影響,但是在體系中加入硅酸鹽一般會抑制其分解。
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