泡沫形成和破泡原理VIP专享

Technical Information 1.简介 在水性涂料系统中，疏水物质如乳液分子，颜料和填充料的导入和稳定于水性体系是通过表面活性物质来实现的。而乳化剂则保障乳液树脂分子在水相中的稳定性，颜填料可通过在润湿剂和分散剂的作用下混合于水相介质中。在水性体系中所有的表面活性物质都会起泡与稳泡。 表面活性分子稳泡的作用则是体系起泡的主要因素。其他一些起泡因素如配方组分，生产及施工方法和基材的种类等都促成泡沫的形成，增加或降低消泡剂的效率。 不含表面活性剂纯净的液体（如水）中，气泡升至表面然后爆裂。空气与液体之间的界面张力太高导致气泡不能稳定存在。然而，如体系中含有表面活性物质，气泡就如同表面活性剂的疏水端可稳定存在（图 1 ）。这些表面活性剂分子有亲水疏水端基的特性，在气泡周围能形成一层，其中疏水一端朝向气泡，亲水一端朝向水。因此降低的气泡和液体之间的的界面张力 稳定了气泡的存在。当气泡升至液体表面时，因空气和液体界面间也存在着表面活性分子，因而就形成了包括气泡上的表面活性剂层和液体表面活性剂的稳定双层。这此稳定双层分别由空气-液体界面上的表面活性剂单层与液体-空气界面上的表面活性剂单层组成。 in pure water: in surfactant containing systems: 在纯净的水中 在含有表面活性剂的系统中 instable bubbles stable foam 不稳定的气泡 稳定的泡沫 图 1：含表面活性剂水中的稳定性气泡 根据泡沫形成机理，气泡单体会形成一紧密的的球形圈。根据气泡之间排水作用的渗水过程，气泡界面间的水会移位（图 2 ）而集中在气泡间的空隙间。由于这一排水作用，气泡间的窄狭间距促使了八面体泡沫球体形成（图 3 ）。这就是所称的由紧密六边形泡沫组成的泡沫聚合体。 球形泡沫 疏水效应 图 2：疏水效应导致的气泡变形变。 Technical Information 另两种作用也会使泡沫稳定。Marangoni 效应 是表明一最佳的能效状态。例如在液体表面或气泡因缺少表面活性剂分子使得这一部分的表面张力和其他部分不同。系统促使表面活性剂游移来均衡不同的表面张力（自我修复作用） 图 3：近似八面体的变形球形层 第二个效应是两个不同表面活性分子单层上等离子的静电排斥作用。由于疏水效应而使两个层面间隔不断变窄，最后层面破裂导致破泡。而静电排斥力会阻止这种层面之间的不断变窄，调控表面活性剂分子单层间处于一个平衡的距离。（图 4） 实际上，在油漆及涂料的生产和使...