泡沫的性質、產生及穩定

一、泡沫的性質

  泡沫的形成與乳液有很多相似之點,乳液形成大量的水油界麵,泡沫則形成大量的氣液界麵,但都需在機械力的作用下才能生成,故一般也將泡沫作為膠體係統來研究。

   泡沫可以由液體膜與氣體所構成,也可以由液體膜、固體粉末和氣體所構成。前者稱為二相泡沫,後者稱為三相泡沫。塗料品種中所產生的泡沫,視其情況,有二相泡沫,也有三相泡沫。

二、泡沫的產生及穩定

   所謂“泡沫”就是一個不溶性氣體在外力作用下進入液體之中,並被液體相互隔離的非均相體係。產生泡沫時,由於液體與氣體的接觸表麵迅速增加,體係的自由能也迅速增加。 泡沫體係自由能的增加,是表麵張力和增加表麵積的乘積。由此可知,泡沫產生的難易程度與液體體係的表麵張力直接有關。在實際使用中為了使乳液穩定,所用表麵活性劑的濃度總要比臨界膠束濃度大一些。這就使乳液的表麵張力降至最低,就有足夠數量過剩的表麵活性劑,將混入的空氣用一較牢固的液膜包圍起來,形成氣泡。

      一般說來,純水甚至純的表麵活性劑,由於表麵和內部的均勻性,不可能形成彈性膜,所以它們的泡沫總是不穩定的。但是在乳膠漆中,除了乳化劑外,還有分散劑、增稠劑等多種表麵活性物質,這不僅增加了乳液的起泡性,還有助於泡沫的穩定：

   1.當氣泡形成時、由分子間引力的作用,表麵活性劑分子中的親水基和憎水基被氣泡壁吸附,並有規則地排列在氣液界麵上,形成了彈性膜，阻止了泡膜的破裂。當泡沫剛形成時，泡沫膜的液體由於重力的作用,馬上開始向下回流,從而帶動表麵活性劑分子也向下流動,造成底部表麵張力低於上部表麵張力。

  2.膜的機械強度與使用乳化劑分子鏈的長短有關。鏈越長,鏈間分子的引力越大,則泡膜的彈性越好,機械強度也越大。

   3.由於增稠劑的添加,使泡膜具有適宜的表麵粘度,氣泡間的液體就不易流走,膜壁就能保持一定的厚度,氣泡就難以破裂。

   4.離子型乳化劑的使用,能使氣泡膜壁帶電。動電位高,電荷間的斥力就大,氣泡就不易聚集。從而影響消泡過程的進行,而有利於泡沫的穩定。