消泡劑在油墨和涂料中的用途
發(fā)布時(shí)間:2012-3-6 13:55
要想在油墨和涂料中達(dá)到某些特殊的效果,需要在油墨和涂料的加工生產(chǎn)過程中,使用具有表面活性的物質(zhì)。例如,水性涂料生產(chǎn)過程中不溶于水的基料生產(chǎn),要想使用不溶于水的基料就需要使用乳化劑來處理。具有集結(jié)界面上的傾向是表面活性劑最重要的特性。要想讓體系達(dá)到穩(wěn)定,就必須使界面表面張力降低,這就需要表面活性劑在界面上的排列,而在界面上的排列取決于其溶解性和化學(xué)結(jié)構(gòu)。但是表面活性劑也會帶來人們不愿看到的副作用——穩(wěn)定涂料在生產(chǎn)和施工過程會帶入空氣,形成穩(wěn)定的泡沫,這是在水性涂料體系中甚為常見。
空氣泡在液體介質(zhì)中的穩(wěn)定分散體被稱為泡沫。假如把一般空氣導(dǎo)入液體之中,所產(chǎn)生的氣泡可假定成為球狀。由于液體的密度大于空氣,因而它將遷移到表面,氣體到達(dá)不含表面活性劑的液體表面時(shí),氣泡將會破裂,泡內(nèi)空氣就會消散,先前存在氣泡周圍的液體又會融合在一起,所以,純液體(即不含表面活性劑的液體)將不會存在泡沫問題。
液體的表面含有表面活性劑,球狀氣泡將上升,就會變成穩(wěn)定的宏泡(大泡)。雖然這些氣泡向空氣界面上升,但是它們被表面活性劑分子層包圍住。由于在空氣界面上也會有一層表面活性劑分子的表面膜,所以,當(dāng)氣泡升至表面時(shí),就會形成雙膜層。雙膜層的厚度可達(dá)到若干微米,然而這些細(xì)小的表面泡沫卻很穩(wěn)定,較難消除。當(dāng)氣泡上升至表面時(shí)會增高然后形成泡冠。如果隨著液體從雙膜層中排出,那么微泡就會轉(zhuǎn)變成動力學(xué)上的穩(wěn)定的宏泡,而且泡冠中的泡沫雙液層就會變薄,那么泡沫較易破裂。
泡沫的穩(wěn)定會受若干因素的影響。穩(wěn)定的夾層很薄是其中之一的因素,因?yàn)閵A層內(nèi)的液體不能排出或排出緩慢。另外由于占據(jù)在夾層上的表面活性劑離子之間的靜電排斥力也會阻止氣泡的破裂。促使泡沫穩(wěn)定的另一個因素是吉布斯彈性,它是通過拉伸具有表面活性物質(zhì)的薄膜,然后這種彈性作用就會凸顯出來。然而在這種情況下,雙膜層的表面就會被擴(kuò)張,從而導(dǎo)致表面活性劑的濃度局部就會減少,表面張力就會升高。被拉緊了的薄膜層就會像一張有彈性的皮一樣聚擾,使到表面張力可達(dá)到盡可能低的水平。
水性涂料和油墨在制造或施工過程中都會產(chǎn)生泡沫。在制造過程中的混合、分散或者過濾操作,使泡沫冠形成并且上升,它會延長生產(chǎn)過程中時(shí)間和減少體系的有效容積。施工的過程,集結(jié)在空氣界面上的穩(wěn)定泡沫在涂膜干燥后會產(chǎn)生常見的表面缺陷。在印刷過程中泡沫會破壞油墨的遷移性,最惡劣的情況下甚至?xí)掠湍珡墓ぷ鞑壑幸绯觥?/span>
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