“泡沫克星”—— 新一代本土化水性消泡剂

随着可持续发展成为工业涂料的主题，以水为分散介质且低VOC的绿色环保型涂料正在逐步替代溶剂型涂料的应用。由于水性工业涂料自身相对稳泡以及其施工更为复杂，所以水性工业涂料更容易产生泡，泡沫更加难破除。然而，涂料中泡沫不仅影响到涂料生产的分散效率，更为重要的是，泡沫的存在直接影响了漆膜外观和漆膜致密性，对于涂料在客户端的使用产生了非常大的影响。不难看出，泡沫控制是打造完美漆膜时重中之重的关键一环。

图1. 涂料喷涂施工模型
图2. 喷涂过程中存在孔隙

施工泡沫产生机理

以工业涂料常规的喷涂施工为例，当漆雾粒子通过机械剪切以球形的状态离开枪口，并在空气中飘散，最后铺展到基材上。漆雾粒子会进行堆叠使涂层达到一定膜厚和丰满度。正是在这堆叠的过程中，粒子和粒子之间留下了孔隙和残存的大量空气（如下图）。这些在喷涂施工中产生于漆膜中的泡沫，如果没有得到很好的控制，则会对漆膜整体外观和防护性能都产生严重影响。另外，随着对施工效率的要求不断提高，水性涂料施工中无气或者空气辅助喷涂的场景也越来越常见，如水性木器涂料往复机喷涂、水性工业防腐涂料无气喷涂等。这类施工中，漆雾球形粒子会更大，粒子与粒子间的孔隙也会随之增大，混入的空气也更多。此类施工中所用涂料的粘度也往往很高。所以，这种情况下对于漆膜中的泡沫控制则需要全新的技术与解决方案。

图3. 斯托克斯定律

亚什兰独家溶泡技术与机理

针对水性工业涂料难消泡的问题，亚什兰独家溶泡技术就是专为该场景所开发的。根据斯托克斯定律（v ~r2/η），气泡在水性涂料体系上升的速度主要取决于涂料粘度(η)和气泡的大小(r)。所以，当水性涂料通过无气或空气辅助喷涂施工时，涂料粘度相对较高，涂层中的微泡便很难上浮到液体表面以破除。亚什兰溶泡技术的消泡剂运用了特殊的消泡剂粒子，消泡剂的活性成分可以吸附在泡膜上，给被包覆的气体打开释放通道。泡沫中的气体有了释放通道，就能逐渐溶解到液相，最终扩散到空气中。此外，在水性工业涂料干燥过程中，当涂层处于液相的状态或涂层已达到表干状态但表层下仍是可流动的液相时，溶泡技术仍能持续溶解微泡，继续发挥消泡作用。

亚什兰新一代本土化泡沫控制解决方案

亚什兰全新一代消泡剂drewplus* ts-4482和drewplus* s-4375就是基于独家技术创新的方案，性能大幅升级，可以对水性涂料体系内的大泡和微泡都进行更全面地消除与控制，广泛适用于中国客户的配方应用与施工方式，助力水性涂料生产和施工无泡又无忧。

亚什兰drewplus* ts-4482是一款100%活性成分的有机硅浓缩液产品。其强效的消泡能力贯穿涂料的生产到应用，在涂料生产过程中便可有效抑制罐内气泡并且在无气喷涂、混气喷涂及高流量低压力喷涂过程中也能实现高效破泡。drewplus* s-4375则是一款高性能乳液型有机硅产品，拥有出色抑泡，快速破泡和微泡消除的“三合一”能力，还兼具优异的相容性。亚什兰drewplus* ts-4482与drewplus* s-4375都能适用于不同应用下的水性工业涂料，使其施工更加顺滑，无缺陷死角，为完美**成膜消除气泡隐忧，赋予漆膜致密度和耐久性跨越性提升。

图4. drewplus* ts-4482在水性环氧厚浆型涂料中的测试
 

drewplus* ts-4482消泡剂在水性厚浆型涂料的应用
众所周知，水性环氧厚浆型涂料拥有高固含和一次成膜厚的两大特性。对于泡沫控制而言，这些特性反而成为了消泡的难点和痛点。因此，在典型的水性环氧厚浆型涂料配方中，分别添加drewplus* ts-4482和市售其它消泡剂，分散后分别在透明基材上施工400μm的湿膜。待涂膜干燥后用强光照射，观察涂料消泡情况：添加drewplus* ts-4482消泡剂的配方在涂层中几乎无高亮点（气泡），即所残留气泡几乎被消除。即使在厚浆型涂料中，相较于市售竞品，drewplus* ts-4482依旧展现出更为优异的消泡性能。不仅于此，drewplus* ts-4482还可以有效应对无气喷涂与混气喷涂的施工场景，提供强劲、稳定的泡沫控制解决方案。

图5. drewplus* s-4375在水性聚氨酯涂料中的测试

图6. 50倍显微镜下观察微泡的情况

drewplus* s-4375消泡剂在水性聚氨酯涂料的应用

淋涂也是涂料施工常见的场景。在淋涂施工中，往往会对水性涂料进行机械搅拌。这一操作会让涂料中卷入大量空气，是淋涂气泡的主要来源。同时，淋涂一次所成的漆膜相对较厚，也增加了气泡上浮的难度。所以，为了最终能得到平整、无缺陷的漆膜，淋涂涂料的配方中必须添加消泡剂以支持快速破除气泡。

在水性聚氨酯涂料配方中，分别加入drewplus* s-4375和其它市售消泡剂，观察和对比淋涂后15分钟的漆膜表面状态。添加drewplus* s-4375的涂料在淋涂后，持续消泡表现显著优于竞品，反映了其在快速破泡和抑泡方面的能力更加卓越。
使用水性聚氨酯涂料进行相同淋涂，待涂层干燥后，使用50倍显微镜观察漆膜内部的微泡。相比于空白对照组中的许多微泡和含有市售竞品的结果，亚什兰drewplus* s-4375 依旧充分发挥了溶泡技术的特点，微泡消除明显，展现了远远超越竞品、更加出色的泡沫控制能力。

图7. 不同消泡剂组合在水性单组份木器涂料中的消泡效果

图8. 水性单组份木器涂料在50倍显微镜下微泡的情况

亚什兰泡沫控制方案在水性单组份木器涂料的应用
在水性单组份木器涂料中，模拟施工极限条件（施工粘度高，喷涂膜厚厚，环境温度高），通过喷涂施工来研究不同消泡剂组合的消泡效果以及木器涂料现场施工的容忍度。

水性单组份木器涂料中的消泡剂组合常常会采用有机硅浓缩液与乳液型有机硅复配。以此参照对比，结合亚什兰全新一代消泡剂drewplus* ts-4482和drewplus* s-4375消泡剂，搭配出了不同的消泡剂组合。通过在透明基材上的喷涂测试，来平行对比不同组合的消泡效果，试验结果可见图7。

通过测试发现，相较于常规搭配，亚什兰消泡剂组合的涂层明显比常规消泡剂组合更加清透，泡沫更少。另外，在50倍显微镜下观察漆膜，可以发现添加2% drewplus* s-4375消泡剂的涂层中微泡更少。足以可见，，无论使用亚什兰drewplus* s-4375直接替代乳液型有机硅消泡剂竞品，还是应用drewplus* ts-4482和drewplus* s-4375的组合解决方案，在极限施工条件下，喷涂后的漆膜中微泡会更少，消泡效率更高。

结论

随着水性工业涂料的应用逐渐增多，现场施工中的泡沫问题也越来越受到涂料企业的重视。亚什兰作为全球领先的特种添加剂公司，为本土涂料企业开发了drewplus* ts-4482和drewplus* s-4375新一代水性消泡剂方案，运用独家的微泡溶解技术，通过始终如一的高效泡沫控制能力，面对水性丙烯酸、水性环氧或水性聚氨酯等各类体系，都能成功破解复杂的泡沫难题，助力实现完美**无缺陷的平整漆膜。亚什兰多样化的消泡解决方案组合更能为个性化的应用和施工场景提供量身定制方案。

 *     第三方商标
** 仅指漆膜表面相对完整、视觉美观度高。drewplus* ts-4482和drewplus* s-4375是卓越的消泡解决方案，并从此维度助力实现客户满意的、高质量的漆膜效果。本文提及的实验对照产品仅为部分市售产品，相关实验数据和信息仅供参考。

本文由亚什兰提供

来源：荣格-《涂料与油墨—中国版》

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