1 概述

　　消泡劑在溶劑型木器涂料中的應(yīng)用探討 氣泡的問題在涂料生產(chǎn)、施工中廣泛存在，它可能導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)間延長、浪費(fèi)能源、涂料包裝時(shí)計(jì)量失準(zhǔn)等副作用。在成膜過程中，若氣泡不能消失，則造成漆膜縮孔、氣泡、針眼等弊病。因此很有必要解決涂料生產(chǎn)和施工中產(chǎn)生的氣泡問題。本文主要探討溶劑型木器涂料配方設(shè)計(jì)中如何解決氣泡問題。

　　2 什么是氣泡?

　　有人把氣泡定義為：穩(wěn)定地存在于液體介質(zhì)中的氣體。把空氣導(dǎo)人液體中，由此產(chǎn)生的氣泡假設(shè)成球狀，如果是純液體即不含表面活性劑，那么形成的氣泡就會(huì)遷移到表面，然后破裂，泡內(nèi)的氣體消失，原先在氣泡周圍的液體又融合在一起了，即氣泡是不穩(wěn)定的。如果在含有表面活性劑的液體中，如分散劑、表面控制助劑等，球泡就變成穩(wěn)定的氣泡。這些氣泡向空氣界面上升，但它們被一層有表面活性劑的表面膜(夾層)包圍住。另外在空氣界面上亦有層表面膜，這層膜在有一定數(shù)量氣泡達(dá)到空氣界面時(shí)會(huì)變成一張穩(wěn)定的網(wǎng)(界面上的泡都有一層雙分子膜，即氣泡夾層)。在涂料中，球形氣泡典型的夾層厚度是幾個(gè)微米。這些表面活性劑都有一個(gè)共同特點(diǎn)— — 能遷移到體系的氣液界面，在那里降低表面張力。

　　涂料中的氣泡是通過幾個(gè)因素達(dá)到穩(wěn)定的。一是現(xiàn)代涂料與涂蕞

　　由于穩(wěn)定的夾層變得很薄，但有一個(gè)副作用就是這些表面活性劑穩(wěn)定吸附了空氣并在制造和施工過程中滲入涂料中從而形成穩(wěn)定的氣泡。分子運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦阻力很大，結(jié)果使夾層內(nèi)液體不能流走，排液不快。在夾層上面的表面活性劑離子之間的靜電排斥力也阻止了氣泡破裂。二是由于雙分子膜(氣泡夾層)的吉布斯彈性(Gibbs Elasticity)。通過拉伸具有表面活性物質(zhì)的薄膜，這種彈性作用就會(huì)表現(xiàn)出來，此時(shí)雙分子膜表面被擴(kuò)張，導(dǎo)致表面活性劑濃度局部減少，結(jié)果使表面張力升高，被拉緊了的薄膜像一張有彈性的皮一樣聚攏，使得表面張力盡可能低。

　　把蜂窩狀薄層包含的空氣泡定義為宏泡，把細(xì)球狀氣泡定義為微泡。在溶劑型涂料體系中，空氣的存在主要導(dǎo)致針孔、氣泡。它是小氣泡在較高黏度或在漆膜干燥過程逸出時(shí)產(chǎn)生的微細(xì)氣孔，保留在涂層中形成空隙即氣泡。在干燥過程中，由于涂料黏度增大，氣孔細(xì)微管道不會(huì)關(guān)閉，體系夾帶的空氣在上升和逸出過程中受阻或上升緩慢至無流動(dòng)可能性，而形成微泡管道留在干燥漆膜中，即產(chǎn)生針孔。

　　3 氣泡產(chǎn)生的原因

　　3.1 顆粒表面吸附的空氣

　　涂料中的顏填料有些比表面積較大，常吸附有更多的空氣，生產(chǎn)時(shí)進(jìn)入涂料中，產(chǎn)生氣泡。3.2 混合進(jìn)入的空氣在生產(chǎn)制造、包裝或配漆施工過程中，空氣進(jìn)入涂料中，產(chǎn)生氣泡。

　　3.3 反應(yīng)性氣泡

　　涂料施工過程有副反應(yīng)產(chǎn)生，溶劑型雙組分聚氨酯木器涂料中含有異氰酸酯的組分，它很容易與空氣中的水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，從而產(chǎn)生氣泡。

　　3.4 由基材而引起的氣泡

　　木器涂料主要應(yīng)用于實(shí)木、貼樹皮的夾板、密度板、刨花板或貼紙板，由于木材是多孔性的物質(zhì)，有很多木紋、孔隙、管口等，如水曲柳、柞木等縫隙較深，孔隙較多，含有較多空氣，當(dāng)在其上施工時(shí)易產(chǎn)生氣泡。因此泡沫是源于各種生產(chǎn)和應(yīng)用階段，如泵輸送、攪拌、分散、研磨、包裝和油漆的施工噴涂階段，通過空氣介入體系中而形成的。

　　4 氣泡的防止

　　根據(jù)Stoke原理： Voc r式中： 為氣泡上升的速度;，為氣泡的半徑;叼為涂料體系黏度。由此可以看出在黏度恒定的情況下氣泡上升速度 與氣泡半徑，的平方成正比，先是微小氣泡相互接近，再聚結(jié)成稍大的氣泡，然后上升逸出，即大氣泡比小氣泡上升更快。一般在干燥過程中黏度增大，則氣泡上升速度變慢，相反，體系黏度越低則氣泡上升速度越快。因此調(diào)低涂料的黏度，可顯著減少氣泡的產(chǎn)生。

　　通過對(duì)宏泡和微泡產(chǎn)生過程以及產(chǎn)生原因的分析，認(rèn)識(shí)了氣泡產(chǎn)生的原理，為此可以采取一些措施來盡量避免或防止氣泡的產(chǎn)生。

　　(1)首先要有選擇性地控制好原材料，設(shè)計(jì)配方時(shí)選擇一些含泡量低或含不穩(wěn)泡的原材料，如含不穩(wěn)泡的流平劑，盡量消除穩(wěn)定氣泡的組分;

　　(2)在涂料生產(chǎn)中調(diào)整好生產(chǎn)工藝，如驅(qū)除依附在粉體顆粒表面的空氣，可以讓粉體緩慢加入到樹脂基料中，使兩者相互潤濕、滲透，先低速攪拌再高速分散，可明顯減少氣泡的產(chǎn)生;

　　(3)可以通過加入潤濕和分散助劑進(jìn)行有效的空氣脫出，加入消泡劑、脫泡劑使表面氣泡破裂或讓氣泡盡快逸出表面后再破裂;

　　(4)應(yīng)減少生產(chǎn)或施工時(shí)副反應(yīng)的發(fā)生，在此導(dǎo)入涂料的氣泡，必須在漆膜固化成形前排除;

　　(5)要控制好涂料施工的環(huán)境條件，如溫度、濕度、通風(fēng)條件，高溫高濕時(shí)易產(chǎn)生氣泡。同時(shí)要依天氣情況選擇配漆輔料稀釋劑，因其質(zhì)量好壞、溶解力強(qiáng)弱、揮發(fā)速度的快慢與加入量都會(huì)影響消泡結(jié)果。