一、氣泡和泡沫是怎樣產(chǎn)生的？

泡沫是指不溶性氣體在外力作用下進(jìn)入液體中，并被液體所隔離而形成液氣界面的非均相體系。

具體對涂料來說，液體為液態(tài)涂料，外力則是涂料生產(chǎn)過程中的攪拌、輸送或運輸過程中的震晃、涂裝過程中涂裝作業(yè)的剪切力等。

當(dāng)液體中發(fā)生的很多氣泡浮在液體表面而不破裂時，它們就會互相連接在一起形成泡沫。這時氣泡與氣泡之間可以僅隔一層液體薄膜。

泡沫可以由液體膜與氣體所構(gòu)成，也可以由液體膜、固體粉末和氣體所構(gòu)成，前者稱為二相泡沫，后者稱為多相泡沫。

一個液體要產(chǎn)生泡沫必須要有起泡劑或泡沫穩(wěn)定劑。表面活性劑(如分散劑)是很好的泡沫穩(wěn)定劑或起泡劑。不易被流體潤濕的固體粉末也可以用來增加泡沫的穩(wěn)定性。例如，在水中加入質(zhì)量小、粒徑細(xì)的色素炭黑粉末，并強烈地振蕩即可生成泡沫，這樣得到的是固體、液體和空氣的三相泡沫。

產(chǎn)生泡沫的過程是體系的自由能增大的過程，因為產(chǎn)生泡沫時液體與氣體的接觸使表面積增大，這樣增加的表面積和液體的表面張力的乘積就是體系所增加的自由能?？梢姡后w表面張力越低，體系形成泡沫所需要的自由能越小，因而也就越容易產(chǎn)生泡沫。

在有些涂料(如合成樹脂乳液涂料)中，除了乳液中過剩的乳化劑以外，還有潤濕劑、分散劑、增稠劑等多種表面活性物質(zhì)，這就增大了涂料的起泡性，同時也增大了泡沫的穩(wěn)定性，特別是增稠劑或具表面活性的增稠劑，導(dǎo)致形成強韌的泡沫膜壁，使得氣泡更加穩(wěn)定，給消泡增加了難度。

離子型乳化劑的使用，還能使氣泡的膜壁帶電。這種同性電荷之間的電斥力排斥氣泡不易聚集，更利于氣泡的穩(wěn)定，也給消泡增加了難度。此外，當(dāng)氣泡形成時，由于范德華引力的作用，表面活性劑分子中的親水基和憎水基被氣泡膜壁吸附，并在氣液界面上規(guī)則地排列形成了彈性膜壁，也阻止了泡沫的消失。

二、如何消泡及其原理

泡沫體系不處于最低自由能狀態(tài)，因而本身是一種不穩(wěn)定體系，亦即泡沫本身是要破裂的。泡沫的破裂是自由能降低的過程，因而是一個自發(fā)發(fā)生的過程。

泡沫的破裂要經(jīng)過三個過程，即氣泡的再分布、膜壁的變薄和膜的破裂。

對一般穩(wěn)定的泡沫體系，經(jīng)過這三個過程達(dá)到自然消泡要經(jīng)過很長的時間，故在涂料生產(chǎn)過程中要使用消泡劑消泡。

對于涂料來說消泡劑總是以微細(xì)粒子滲入到泡沫體系之中，在接觸到泡沫后即捕獲泡沫表面的憎水鏈端，再經(jīng)過迅速鋪展，并形成很薄的雙膜層，然后進(jìn)一步侵入到泡沫體系中。低表面張力的消泡劑總是帶動一些液體流向高表面張力的泡沫體系中，促使膜壁逐漸變薄，最終導(dǎo)致氣泡的破裂，見下圖。

根據(jù)消泡機理，就要求消泡劑能在泡沫體系中產(chǎn)生明顯的表面張力的不平衡，并且能破壞發(fā)泡體系的表面黏度和表面彈性。消泡劑要不溶于發(fā)泡介質(zhì)中，但又能按一定的粒子大小均勻地分布于泡沫介質(zhì)之中，產(chǎn)生持續(xù)的消泡能力。泡沫本身的親水-親油平衡值(HLB值)和表面張力要很低；當(dāng)體系由于某種原因要起泡時，能阻止其形成；而對于已存在的泡沫體系又能迅速分散，減薄氣泡壁的厚度，使氣泡破裂。

三、夢能科技

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