泡沫的性质、产生及稳定

一、泡沫的性质

  泡沫的形成与乳液有很多相似之点,乳液形成大量的水油界面,泡沫则形成大量的气液界面,但都需在机械力的作用下才能生成,故一般也将泡沫作为胶体系统来研究。

   泡沫可以由液体膜与气体所构成,也可以由液体膜、固体粉末和气体所构成。前者称为二相泡沫,后者称为三相泡沫。涂料品种中所产生的泡沫,视其情况,有二相泡沫,也有三相泡沫。

二、泡沫的产生及稳定

   所谓“泡沫”就是一个不溶性气体在外力作用下进入液体之中,并被液体相互隔离的非均相体系。产生泡沫时,由于液体与气体的接触表面迅速增加,体系的自由能也迅速增加。 泡沫体系自由能的增加,是表面张力和增加表面积的乘积。由此可知,泡沫产生的难易程度与液体体系的表面张力直接有关。在实际使用中为了使乳液稳定,所用表面活性剂的浓度总要比临界胶束浓度大一些。这就使乳液的表面张力降至最低,就有足够数量过剩的表面活性剂,将混入的空气用一较牢固的液膜包围起来,形成气泡。

      一般说来,纯水甚至纯的表面活性剂,由于表面和内部的均匀性,不可能形成弹性膜,所以它们的泡沫总是不稳定的。但是在乳胶漆中,除了乳化剂外,还有分散剂、增稠剂等多种表面活性物质,这不仅增加了乳液的起泡性,还有助于泡沫的稳定：

   1.当气泡形成时、由分子间引力的作用,表面活性剂分子中的亲水基和憎水基被气泡壁吸附,并有规则地排列在气液界面上,形成了弹性膜，阻止了泡膜的破裂。当泡沫刚形成时，泡沫膜的液体由于重力的作用,马上开始向下回流,从而带动表面活性剂分子也向下流动,造成底部表面张力低于上部表面张力。

  2.膜的机械强度与使用乳化剂分子链的长短有关。链越长,链间分子的引力越大,则泡膜的弹性越好,机械强度也越大。

   3.由于增稠剂的添加,使泡膜具有适宜的表面粘度,气泡间的液体就不易流走,膜壁就能保持一定的厚度,气泡就难以破裂。

   4.离子型乳化剂的使用,能使气泡膜壁带电。动电位高,电荷间的斥力就大,气泡就不易聚集。从而影响消泡过程的进行,而有利于泡沫的稳定。