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水性聚氨酯气泡产生原理及消泡剂如何拯救！

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2024/12/19 浏览次数：

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与众多水性树脂高分子材料相同，水性聚氨酯在生产和施工环节中会因为空气的混入而生成气泡。此外，在树脂成膜的过程中，特定化学反应亦会产生气泡；基材内部空隙释放出的气泡也是其来源之一。值得注意的是，水性聚氨酯本身含有的表面活性成分如润湿分散剂、基材湿润剂、表面滑爽流平剂、流变改性剂以及低分子量基料组分等，都可能对气泡起到稳定和促进作用。因此，消泡和抑泡成为了贯穿水性聚氨酯生产至胶膜干燥整个过程的关键问题。

目前水性聚氨酯涂料作为水性涂料研发的焦点领域，因其卓越的低温成膜性能、良好的耐高温回黏特性、出色的物理力学属性（例如柔韧性、耐磨性）以及较低的VOC排放量，以及涂覆后形成的饱满漆膜等优点而备受瞩目。然而，由于水性聚氨酯分散体内部包含表面活性剂或具备类似表面活性剂的特性，这使得气泡易于生成。在配制涂料时，高速分散与搅拌工艺以及施工阶段的喷涂刷涂等操作均可能加剧气泡的形成。为了增强水性聚氨酯对基材的湿润效果而选用的某些润湿剂，有时反而可能会助推气泡的产生与稳定。另外，水性聚氨酯分散体通常具有较低的黏度（0.03～0.1Pa·s），需要借助聚氨酯增稠剂来提高黏度，但这也可能导致已产生的气泡更稳定而不易消除。气泡的存在不仅使生产工艺变得复杂困难，影响颜填料在水性聚氨酯体系中的均匀分散，还会导致设备利用率降低进而影响产量，甚至在灌装过程中因气泡需反复罐装；同时，施工后残留在漆膜内的气泡，严重影响了涂料的装饰效果和使用寿命，故普遍采用消泡剂进行处理。

消泡剂是通过发挥其界面特性实现消泡功能的，主要由低表面张力且能渗透并瓦解泡沫结构的消泡成分构成。按照消泡机制的不同，消泡剂可分为破泡剂、抑泡剂及脱泡剂三类。破泡剂是在液体发生起泡后添加，通过吸附于气泡并在表面张力作用下穿透泡膜，使其变薄从而快速破裂气泡；抑泡剂则是一种预防起泡的助剂，它能够与液体中的起泡物质共同吸附在气泡表面，降低表面张力以阻止泡沫进一步膨胀；而脱泡剂在液体中能吸附于气泡内部，集中泡内气体，当气泡互相吸附结合后，在吸附界面上破裂形成较大的气泡，由于浮力增大而加速上升至液面，从而有效促进了脱泡过程。

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