慧聪表面处理网：摘要：对涂刷水性木器漆时影响起泡的因素进行了一系列对比实验，确定了最佳的助剂及其用量和添加方式，解决了涂刷水性木器漆时的微泡问题。
关键词：水性木器漆；起泡性；消泡性；消泡剂
0引言
进入21世纪后，随着全世界环保意识的不断增强，国内外环保法规的不断完善和加强，以减轻地球负荷为目的，对涂料中挥发性有机化合物（VOC）含量的限制日趋严格，且木器漆市场的不断扩大更要求有低VOC的水性木器漆与之相适应，这是木器漆的一种发展趋势。水性涂料作为一个水油相体系，相比于溶剂型涂料更易起泡，且气泡更难消除，从而对漆膜外观产生较大影响。本课题针对这一问题，对影响水性木器漆起泡性的因素作了分析研究，通过一系列对比实验，确定了最佳的助剂及其用量，消除了涂刷水性木器漆时的微泡问题，极大地提高了涂刷性能。
1实验部分
1.1原料及仪器
丙烯酸乳液：Rohm & Hass；消泡剂：BYK、EFKA、Deuchem等；润湿剂：BYK、Tego等；成膜助剂：Eastman、Dow；多功能助剂（AMP95）：Angus；流变助剂：Deuchem；去离子水；高速分散机；电子天平；烘箱；羊毛刷；涂-4杯；量筒。
1.2实验方法
（1）润湿剂的起泡性和稳泡性测试方法：在100mL量筒中加入50mL未加消泡剂的漆，再加入润湿剂，上下晃动50次，测量此时产生的泡沫体积，来判断润湿剂的起泡性；10min后再次测量泡沫的体积，用即时产生泡沫的体积减去10min后泡沫的体积，来评价稳泡性，取3次实验的平均值作为结果。
（2）漆膜制备：按GB1727—79《漆膜一般制备法》进行。
（3）消泡剂的消泡性与抑泡性测试方法：在100mL量筒中加入50mL漆，再加入消泡剂，摇晃后，待静止无泡后，再上下晃动50次（晃动后开始计时），测量此时所产生的泡沫体积来判断消泡剂的抑泡性，而用消除这些泡沫所需时间来判断消泡性，取3次实验的平均值作为结果。
2结果与讨论
2.1起泡因素的研究
水性木器漆产生气泡的因素通常有下面几种：第一，表面活性剂（乳化剂、润湿剂、分散剂等）的存在。涂料由多种组分组成，各种组分的表面张力不同，已存在起泡的因素，再加入表面活性剂，会形成表面膜，更容易产生气泡；第二，树脂成膜过程中，伴随着与水的副反应会产生气体，从而形成小气泡和针孔；第三，当涂料涂刷在没有完全封底的木器基材上时，底材孔隙内的空气自涂膜内部上溢，气泡被置换出来后会形成小缩孔和针孔。本实验所研究的木器漆是单组分水性丙烯酸体系，涂刷时采用的样板都已完全封底，因此不存在上述因素二和三，气泡的产生主要由表面活性剂引起。气泡的产生与表面张力有关，表面张力较小的体系容易产生气泡，因为增大表面积所需的功较小，但表面张力不一定是气泡稳定的因素。气泡的稳定与表面流动效应有关，也就是与表面张力差有关。纯净液体恒温下不会产生表面张力差，所以即使表面张力较小，较易产生气泡，然而气泡不稳定，很快就会消失。水性木器漆中含有大量的表面活性剂，气泡产生后，由于气泡液膜的扩张和下流使表面活性剂浓度减小，表面张力上升，形成了表面张力差，使临近的表面活性剂移向液膜，在移动中夹带了缔合水分子，使气泡液膜不至因扩张和下流而变薄以至破裂，这样就稳定了气泡。有些表面活性剂在气泡液膜上的取向和排列中会相互缔合，使表面拉伸黏度增大，从而抑制了液膜的下流，也使气泡稳定。
2.2润湿剂的选择
由于水的表面张力较高，水性木器漆在制备过程中要加入一定量的润湿剂。基于结构上的特点，润湿剂本身就有稳定泡沫、增加起泡性的性能，所以必须选择低起泡性和稳泡性的润湿剂。一般情况下，聚硅氧烷类润湿剂比氟碳类、非离子类、阴离子类润湿剂的稳泡性差。按照实验方法（1），对比了一些聚硅氧烷类润湿剂的起泡性和稳泡性，结果见表1。
表1润湿剂的起泡性和稳泡性实验数据对比
注：1，2，3，4—BYK助剂；5，6—Tego助剂；7，8—Deuchem助剂。
