水性涂料消泡剂和脱泡剂的作用机理

涂料用添加剂添加剂用量少，在涂料原材料中的单位成本最高。

它们主要用于促进生产、改善湿涂层，或提高最终漆膜的某些性能。

它们在涂料中是绝对必需的；然而，并非越多越好。

事实上，许多添加剂若含量过高，则会影响涂层性能。

添加剂类型包括：•流变改性剂和悬浮剂；•消泡剂和空气释放剂；•流动和基材润湿剂；•催干剂和催化剂；•颜料分散剂；•杀菌剂：(杀菌剂、防霉剂、防腐剂等等)；•表面滑爽/耐刮擦剂；•紫外线防护剂（紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、纳米颗粒等）；•非颜料防腐蚀剂（在介绍颜料的内容中，我们将介绍颜料类防腐蚀剂）；•增塑剂（用于成膜的增塑剂将在溶剂的内容中进行介绍）。

一般的经验法则是，添加剂在涂料最终配方中所占比例应小于2%（按重量计算）。

如果您的数值高于该值，最好重新评估您的配方。

更重要的是一开始就选择正确的添加剂，而非添加更多的助剂来解决问题，这可能与添加剂公司给您的建议恰好相反。

一个常见的配方错误是使用添加剂来解决一个问题，这极可能会产生另一个问题。

然后您再使用另一种添加剂，这又会产生一个不同的问题，循环继续，导致“添加剂问题螺旋式上升”。

例如，添加一种基材润湿剂，它可以稳定大泡沫，添加一种消泡剂来消除这些大泡沫，就会得到表面缺陷。

现在您可以为表面缺陷添加流平剂并稳定微泡沫，导致需要一个除气剂了。

接下来，除气剂又会干扰流变剂，提高粘度，但又导致需要更多的基材润湿剂。

如您所见，您必须了解这些助剂所有的相互作用，才能选择正确的助剂组合，使成本最小化，使性能最大化。

涂料配方易陷入的最大陷阱即，有一个最喜欢的添加剂组合，并无处不在地使用它。

在一个体系中作用较好的东西在另一个体系中可能起不到太大的作用。

每个体系都是独特的，需要适合它自己的添加剂，否则您只会使用一种您已经配制好了的涂料。

消泡剂纯液体不会起泡。

然而，我们需要处理的并非纯液体，所以在涂料配方中的一个现实是，我们必须要对抗泡沫。

泡沫是大量气体（通常是空气）在液体中的分散形式。

水性涂料用消泡剂种类及消泡原理第一篇：水性涂料用消泡剂种类及消泡原理各种消泡剂的种类和分类介绍一、按成份分为1、天然油脂（即豆油、玉米油等）优点：来源容易，价格低，使用简单；缺点：如贮存不好，易变质，使酸值增高。

2、聚醚类消泡剂种类挺多，主要有以下几种：a.GP型消泡剂以甘油为起始剂，由环氧丙烷，或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物进行加成聚合而制成的 GP型的消泡剂亲水性差，在发泡介质中的溶解度小，所以宜使用在稀薄的发酵液中。

它的抑泡能力比消泡能力优越，适宜在基础培养基中加入，以抑制整个发酵过程的泡沫产生。

b.GPE型消泡剂即泡敌在GP型消泡剂的聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷，成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，也叫。

按照环氧乙烷加成量为10%，20%，……50%分别称为GPE10，GPE20，……GPE50。

GPE型消泡剂亲水性较好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，但溶解度也较大，消泡活性维持时间短，因此用在粘稠发酵液中效果较好。

c.GPES型消泡剂：有一种新的聚醚类消泡剂，在GPE型消泡剂链端用疏水基硬脂酸酯封头，便形成两端是疏水链，当中间隔有亲水链的嵌段共聚物。

这种结构的分子易于平卧状聚集在气液界面，因而表面活性强，消泡效率高。

3、高碳醇高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子，在水体系里是有效的消泡剂。

七十年代初前苏联学者在阴离子、阳离子、非离子型表面活性剂的水溶液中试验，提出醇的消泡作用，与其在起泡液中的溶解度及扩散程度有关。

C7~C9的醇是最有效的消泡剂。

C12~C22的高碳醇借助适当的乳化剂配制成粒度为4~9μm，含量为20~50%的水乳液，即是水体系的消泡剂。

还有些成酯，如苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯等在青霉素发酵中具有消泡作用，后者还可作为前体。

磷酸三丁酯（CAS:126-73-8)做为古老的消泡剂，仍然被工业界广泛使用着，因其极低的表面张力（27.79 25℃),极低的水溶性（0.61 25℃,溶剂溶于水）,消泡效果显著,但因其有刺激性及一定的毒性，较多用于不与食品/日用化妆品接触的其他工业。

水性涂料助剂的详解概要一、湿润分散剂二、消泡剂三、增稠剂四、成膜助剂五、防腐防霉防藻剂六、其它助剂湿润分散剂水性涂料是以水为溶剂或分散介质，水的介电常数大，所以水性涂料主要是通过双电层重叠时的静电斥力来稳定的。

另外，水性涂料体系中，也往往有高聚物和非离子型表面活性剂，它们吸附在颜料填料表面上，形成空间位阻而使分散体稳定。

所以水性涂料和乳液是以静电斥力和空间位阻二者共同作用而达到稳定结果的。

其缺点是抗电解质性差，尤其是对高价的电解质。

1.1 湿润剂水性涂料用湿润剂分阴离子型和非离子型。

湿润剂和分散剂配合使用能取得理想的结果。

湿润剂的用量一般为千分之几。

其负作用是起泡和降低涂膜的耐水性。

湿润剂的发展趋势之一是逐步取代聚氧乙烯烷基（苯）酚醚（APEO 或APE ）类湿润剂，原因是其导致大白鼠雄性激素减少，干扰内分泌等。

在乳液聚合时，聚氧乙烯烷基（苯）酚醚被广泛用作乳化剂。

双胞表面活性剂也是新发展。

它是由间隔基连接的两个双亲分子。

双胞表面活性剂最显著的特点是临界胶束浓度（CMC ）比其“单胞”表面活性剂低一个多数量级，其次是高效。

如TEGO Twin 4000 ，它就是双胞硅氧烷表面活性剂，并具有不稳泡和消泡性。

Air Products 开发了双胞表面活性剂（Gemini surfactants ）。

传统的表面活性剂具有一个疏水基的尾和一个亲水基的头，而这种新表面活性剂却具有二个亲水基和二个或三个疏水基，是一种多功能表面活性剂，称为乙炔二醇类，产品如EnviroGem AD01 。

1.2 分散剂乳胶漆用分散剂分为四大类：磷酸盐类分散剂、多元酸均聚物分散剂、多元酸共聚物分散剂和其他类分散剂。

磷酸盐类分散剂中用得最多的是聚磷酸盐，如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠（Calgon N，德国BK Giulini化学公司产品）、三聚磷酸钾（KTPP）和焦磷酸四钾（TKPP ）。

其作用的机理是通过氢键和化学吸附，起静电斥力稳定作用。

消泡剂知识2014-04-24 1、涂料中气泡的产生及稳泡原理：在涂料的生产过程中，会卷入空气而形成气泡，涂料当中的某些原材料例如：表面活性剂、分散剂等会使气泡稳定。

在涂料的施工过程中也会产生气泡，这主要取决于涂料的施工方式。

例如：幕涂可以连续在涂料中卷入空气，无气喷涂也很容易卷入空气，在相对较低的湿度条件下或在高温条件下进行喷涂施工很容易产生气泡。

稳泡原理：1）马兰格尼效应（表面活性剂导致的液体回流现象，抵消重力作用）2）静电效应: 表面活性剂的静电排斥作用使气泡的液体层膜增厚，从而稳定气泡。

2、消泡剂的作用原理消泡剂是在泡沫薄层形成阶段或之后起作用：分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布，并通过表面张力的降低导致薄层破裂。

分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层并且形成单分子膜，使其附着力降低，易于薄层破裂。

含疏水粒子的消泡剂有第三个机制。

这些疏水粒子到达薄层的表面，而且在薄层的顶端吸附表面活性剂。

薄层由于表面活性剂的缺失而破裂。

3、消泡剂的选择及评估方法：消泡剂必须能够在泡沫表面迅速铺展而且能够快速渗透，使泡沫迅速破裂。

消泡剂目前常用的种类有有机硅类和聚丙烯酸酯类。

有机硅类消泡剂通常是聚硅氧烷类型的。

例如：含有丙烯酸酯官能团的聚二甲基硅氧烷及聚醚改性的聚二甲基硅氧烷等。

有机硅类具有耐高温、耐低温、物理性能稳定、化学惰性、很低的表面张力，是常用的消泡剂。

聚丙烯酸之类消泡剂是通过改变聚合物的极性及分子量导致有选择性的不相容而消泡，使用这类消泡剂需评估对光泽的影响。

未来选择合适的消泡剂，必须考虑到体系中泡沫产生的过程、体系的兼容性及浓度、温度及粘度等。

上述每个因素都会对消泡剂的选择有直接的影响。

评价泡沫控制剂主要考虑一下几个方面：铺展速率；与体系的相容性；消泡的稳定性以及性价比。

但是往往在一个配方中上述因素是互相矛盾的，例如，与体系相容性最好的消泡剂其消泡的稳定性往往是最差的；兼容性最差的，往往其铺展速率是最快.由于涂料原材料和施工方法的多样性，消泡剂需要根据实际的情况进行评估。

建筑涂料消泡剂建筑涂料消泡剂是一种在建筑涂料中使用的化学物质，主要用于消除涂料中的气泡。

气泡是涂料施工中常见的问题，会影响涂层的质量和外观。

因此，使用消泡剂可以有效地改善涂料的性能，并提高施工效率。

消泡剂的作用机理是通过降低液体表面张力来控制气泡的生成和稳定。

涂料中的气泡主要来自于涂料成分中的挥发性有机物（VOC）和水。

在施工过程中，VOC和水分子会在涂料表面聚集形成气泡。

消泡剂的添加可以通过降低液体表面张力来破坏气泡的形成和稳定，使其迅速消散。

消泡剂的选择既要考虑其表面活性剂的种类和浓度，又要考虑涂料成分的相容性和稳定性。

一般来说，非离子型表面活性剂具有较好的消泡效果，并且对涂料的稳定性和流变性影响较小。

在建筑涂料中，消泡剂的添加量通常是根据涂料的性质、施工条件和要求来确定的。

一般情况下，消泡剂的添加量在0.05%~0.5%之间。

过量的消泡剂可能会对涂料的性能产生负面影响，如降低涂层的附着力和耐久性。

消泡剂的选择和使用不仅在涂料制造过程中很重要，也在实际施工中起着关键的作用。

施工人员应该按照涂料产品说明书的建议，正确添加和搅拌消泡剂，以确保涂料的质量和性能。

此外，建筑涂料消泡剂还可以用于其他工业领域，如造纸、印刷和化工等。

在这些领域中，消泡剂也被广泛应用于控制和消除气泡问题。

总之，建筑涂料消泡剂是一种重要的化学物质，可以有效地解决涂料施工中的气泡问题。

正确选择和使用消泡剂能够提高涂料的质量和性能，并在施工过程中提高效率。

在今后的发展中，消泡剂的研究和应用将会得到进一步的推广和优化，以满足不断发展的建筑涂料行业的需求。

消泡剂是一种十分常见的泡沫消除产品，由于其表明的活动和张力比较低，因此可以抑制或消除泡沫物质，可应用于纺织、涂料、石油化工、造纸等行业。

在使用它之前需要知道这种产品的作用和原理，只有掌握这些才能找到合适的消泡剂。

其主要的作用表现为：
（1）破泡作用,添加消泡剂可以在泡沫形成前或形成后添加，加入消泡剂之后，将消泡剂分散均匀，使其渗透进入泡沫弹性膜并且在泡膜中分布，降低表面张力导致泡沫破裂。

（2）抑泡作用，分散均匀的消泡剂渗透进入到泡沫薄层并且形成单分子膜，使其附着力降低，易于薄层破裂。

（3）脱泡作用，消泡剂中含有的疏水粒子达到薄层的表面上，在薄层的顶端开始吸附表面活性剂，而泡沫由于表面活性剂的逐渐消失从而破裂。

了解了作用之后，也需要知道产生这些作用的原理是什么，来分别给大家分析一下：
1、在液体起泡后加入消泡剂，通过吸附泡沫的表面张力，使泡沫变薄从而导致泡沫破裂，能迅速将气泡破坏，降低液面。

2、可以抑制泡沫产生，使得泡沫生成减少，泡膜变薄，导致破损，可预防起泡现象以及液体气泡的生成；
3、在液体中吸附于气泡，聚集泡中空气，气泡相互吸附后，在吸附界面破损而形成一个很大的气泡，因浮力变大，浮出液面，促进了脱泡作用。

上述的这些作用使得消泡剂的应用领域逐步扩展，例如在食品、制药、发酵；造纸、印染助剂以及石油贮运、炼制、润滑油、金属切削液、化学清洗、水处理等等领域中发挥着举足轻重的作用。

消泡作⽤的机理及消泡剂1.1 消泡作⽤的机理消泡机理⽐较复杂, ⽬前看法还不⼀致, 主要有如下三种说法侧⼀种理论认为, 消泡剂的表⾯张⼒⽐起起泡液⼩, 所以, 消泡剂分⼦附着在泡膜的表⾯上就可使泡膜的局部表⾯张⼒降低,⽽膜⾯的其余部分则仍保持着较⼤的表⾯张⼒, 这种在泡膜上的张⼒差异使较强张⼒牵引着这个张⼒较弱的部分, 使泡破裂, 如图1所⽰。

另⼀种理论认为, 消泡剂渗⼊泡膜的部分表⾯, 成为膜的⼀部分, 然后逐步向泡膜⾯扩展, 随着消泡剂的扩展, 在消泡剂进⼊的局部处造成薄弱环节, 从⽽使泡破裂, 这种理论认为消泡作⽤与系统的⾃由能的变化有关. 设起泡液的表⾯张⼒为介, 消泡剂的表⾯张⼒为起泡液和消泡剂的界⾯张⼒为标, 并且把消泡剂对膜⾯渗⼊和扩展时的界⾯⾃由能的减⼩量设为Edf(渗⼊系数)和Sdf (扩展系数)则可认为消泡过程是⾃由能的降低。

在渗⼊阶段可⽤下式表⽰:Edf=γF+γDF-γD （1）当Edf＞0时, 消泡剂渗⼊泡膜中; Edf< 0时, 则不能渗⼊。

在扩展阶段可⽤( 2) 式表⽰:Sdf=γF-γDF-γD ( 2)当Sdf＞0时，消泡剂向膜⾯扩展，Sdf＜0，则不能扩展。

因此，Edf＞0，Sdf＞0时，则能产⽣消泡作⽤。

按照这种理论，消泡过程可分为三个阶段。

.1、渗⼊:渗⼊系数为正时, 消泡剂微粒能进⼊泡膜⾯内。

2、扩展:扩展系数为正时, 向泡膜两⾯上扩展。

3、破泡: 随着消泡剂的扩展, 消泡剂最先进⼊部分变薄⽽破碎。

还有⼀种理论认为, 消泡剂的作⽤是增加⽓泡壁对空⽓的渗透性, 从⽽加速泡的合并,减⼩泡膜壁的强度与弹性。

这三种理论都有⼀定的实验依据，由于对泡沫本⾝尚未在物理化学上作出充分的论证,⽽且消泡作⽤相当复杂,影响因素很多, 所以每⼀种理论只能说明部分情况。

1.2 消泡剂就现象⽽论, 消泡剂分为破泡剂和抑泡剂.前者是破除已经形成的泡沫, 后者是防⽌泡沫的⽣成。

实际上, 在⼤多数情况下两者很难严格区分, 所以可统称为消泡剂, 即⼴义的消泡剂包括破泡剂和抑泡剂。

涂料基础⽓泡、抑泡、脱泡、破泡和消泡⽓泡是⽓体在液体介质中形成的稳定分散体。

纯净的液体不会形成稳定的⽓泡，搅动纯净的液体形成的⽓泡密度⼩于液体，⽓泡会逐渐向表⾯移动，到达表⾯后⽓泡破裂，⽓体逸出，⽓泡消失。

只有在液体中混⼊了具有表⾯活性的物质后才会形成稳定⽓泡。

以⽔体系为例，表⾯活性物质的分⼦在⽓液界⾯聚集排列，亲⽔端在⽔相中，疏⽔端朝向⽓相中，球形⽓泡到达液体表⾯后，⿎起的⽓泡内外两个⽓液界⾯形成了夹层形的双膜层。

双膜层内的液体受压渐渐流出，双膜层变薄。

当⽓泡壁的厚度⾜够薄时，在内外层表⾯活性物质的电荷的排斥⼒和⽓泡膜的弹性(与膜的表⾯张⼒有关)的共同作⽤下使⽓泡达到稳定。

单位⽓泡膜上含有⼀定的表⾯活性剂分⼦，当膜受到拉伸变形时膜表⾯积增⼤，单位⾯积膜上的表⾯活性剂分⼦减少，表⾯张⼒增⼤，膜具有更⼤的收缩⼒，促使膜缩回。

当收缩⼒与表⾯活性剂分⼦的静电排斥⼒达到平衡时⽓泡就获得了稳定。

可见，液体泡沫只有在有表⾯活性物质存在下才能产⽣，并在静电斥⼒和⽓泡膜弹性作⽤下保持稳定。

涂料是有多组分构成的，配⽅中的众多成分必然带来⼀些表⾯活性物质，使得涂料具有稳定泡沫的作⽤。

⽐起溶剂型漆来⽔性漆中的组分更加复杂，必然会产⽣稳定的泡沫，也⽐溶剂型漆难消泡，所以消泡剂是⽔性漆必须使⽤的助剂之⼀。

起泡和消泡过程实际上包括三个⽅⾯：⽓泡在液体内部的产⽣⽓泡在液相中上升，迁移到液体表⾯在液相表⾯的⽓泡破裂由⽓泡形成和稳定的过程可以看到：阻⽌⽓体混⼊液体加速混⼊⽓泡合并变⼤并上升到液⾯促使液⾯上的⽓泡迅速破裂构成了消泡的全部内容。

减少或阻⽌⽓泡产⽣的过程可称为抑泡⽓泡在液体中合并和上升⾄液体表⾯的过程为脱泡⽓泡在液⾯破裂则为破泡或消泡在侧重某⽅⾯功能作⽤时，有⼈⼜分别将⼀些助剂称为抑泡剂、脱泡剂和破泡剂。

抑泡剂极易吸附在⽓泡膜壁上，它们排挤了稳定⽓泡的表⾯活性物质，使得⽓泡膜的表⾯张⼒降低，泡沫壁变薄，不均匀的⽓泡表⾯⾃由能造成了⽓泡的不稳定，在⽓泡上浮的过程中就会被破坏掉。

水性涂料消泡剂解决技术方案水性涂料的消泡剂是为了解决涂料施工过程中产生的气泡问题而研发的一种化学添加剂。

在水性涂料中，由于其含有大量的水溶性物质，容易形成气体泡沫。

泡沫的存在会导致涂料表面出现不均匀的颗粒状物质，影响涂料的质量和外观效果。

因此，消泡剂的添加可以有效地解决这一问题，提高涂料的施工效果。

针对水性涂料的消泡剂技术方案可以从以下几个方面来考虑：1.消泡剂的选择：选择合适的消泡剂是解决气泡问题的关键。

消泡剂应具有良好的消泡性能，能够有效地破除气泡，并且无毒、无刺激性，对涂料性能无明显影响。

可以通过实验室的测试和评估来确定合适的消泡剂。

2.消泡剂的添加剂量：消泡剂的添加剂量对消泡效果有直接影响。

过量的消泡剂可能会对涂料的性能产生负面影响，过少则无法有效地消除气泡。

因此，需要通过实验和实际施工测试来确定合适的消泡剂添加剂量。

3.施工工艺优化：在涂料施工过程中，适当优化施工工艺也可以减少气泡产生。

例如，控制涂料的喷射速度和喷嘴距离，减少气体的搅动和混合，以及使用合适的喷涂设备等。

4.表面处理：在涂料施工前，对基材表面进行适当的处理也可以减少气泡产生。

例如，使用合适的底漆或封闭剂，对基材进行填充和抗渗处理，减少涂料在基材上的吸收和扩散。

5.储存条件控制：涂料在储存和运输过程中，温度和湿度的变化可能会导致涂料中的气体释放和溶解。

因此，需要控制涂料的储存条件，避免温度和湿度的剧烈变化，减少气泡的产生。

总的来说，针对水性涂料的消泡剂解决技术方案需要综合考虑消泡剂的选择、添加剂量、施工工艺、表面处理和储存条件控制等多个方面。

通过科学合理的设计和实践验证，可以有效解决水性涂料施工过程中的气泡问题，提高涂料的质量和施工效果。