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水性涂料气泡产生的原因分析
发布时间2017-12-27 16:50:41   来源:新型涂料网
    泡就是指稳定在液体或涂料中的气泡。
    气泡的产生原因:
    (1)涂料生产时搅拌产生气泡;
    (2)在施工过程中产生气泡,如辊涂或无气喷涂等;
    (3)涂料在固化过程中反应产生气体;
    (4)在多孔基材上施工产生气泡,如木材、石材或水泥板材。
    泡的种类一般分为干泡和湿泡,涂料中多为湿泡。泡的稳定因素一般是表面活性剂的作用。在涂料应用过程中,表面活性剂可能是乳化剂、基材润湿剂、润湿分散剂、树脂基料本身等。
    表面活性剂具有两性的分子结构,其中亲水的分子部分渗入至极性液体中,疏水的分子部分朝向气相中。表面活性剂在液/气界面定向排布,形成单层膜。由于空气密度小于液体,因而气泡将向液体表面迁移,当气泡到达不含表面活性剂的液体表面时,气泡会破裂。泡内的空气消散,先前在气泡周围的液体又融合在一起,因此纯液体(不含表面活性剂的液体)不存在泡沫的问题。纯净液体的表面张力几乎为恒定值,这一性质使气泡层膜失去弹性,上升到表面的气泡在排液效应下破裂。当液体中有表面活性剂存在,球状气泡上升,变成稳定的大泡,虽然这些气泡向空气界面上升,但它们被表面活性剂分子层围住。在空气界面上也有一层表面活性剂分子的表面膜,因此当气泡上升至表面时,形成双层膜。当双层膜的厚度达到某一微米值时,这些细小的表面泡沫很稳定,较难消除。
    气泡的稳定机理:
    (1)静电排斥作用。随着双层膜液体因重力的作用逐渐排出,两个表面相互贴近,表面活性剂的极性端或电荷端将相互排斥,从而阻止膜层中的液体进一步流向液相,如果出于平衡状态的双层膜厚度大于临界膜厚,气泡将稳定存在。
    (2)表面效应。如吉布斯-马拉格尼现象(液体具有从低表面张力区域向高表面张力区域流动的特性),它会阻碍泡沫层内液体的流出。           
   (3)泡沫双层膜的吉布斯-马拉格尼弹性。当泡沫层变形时,它会使泡沫表面积增大,作为结果,单位面积上的表面活性剂的浓度降低,同时表面张力相应地升高,为使表面张力达到尽可能低的水准,拉紧的薄膜就像有弹性的皮一样收缩,这就使得泡沫仍然保持完好。

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