近年來，隨著世界大多數(shù)國家環(huán)保立法對 VOC 的嚴格限制 及人們對自身健康及生活環(huán)境關注度的進一步提高，水性木器涂料越來越受到社會的認可與青睞。水性木器涂料以水為分散介質(zhì)，使用過程中無有機溶劑揮發(fā)，有著優(yōu)越的環(huán)保優(yōu)勢。由于體系中存在著多種表面活性劑，使得水性木器涂料容易產(chǎn)生泡沫、不易消泡，這是行業(yè)的共性難題。消泡劑的使用在很大程度上可以解決泡沫問題，但其使用不當會給水性涂料體系帶來致命的縮孔問題。本研究針對水性木器涂料配方體系，采用對高效消泡劑進行預乳化的方式，解決了消泡劑的高效率與難分散之間難以調(diào)和的矛盾。
消泡劑 TEGO Airex 901W:工業(yè)級，Evonik Tego Chemie GmbH;ACI -2902 乳液:工業(yè)級，武漢安泰化學工業(yè)有限公司; 陰離子乳化劑:工業(yè)級，羅地亞。
QBB 涂料型比重杯:37 mL/4 ℃，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術研究所;紅外線測溫儀: - 32 ～ 420 ℃，德國歐普士;Malvern Nano - ZS 粒徑分布儀:0. 6 nm ～ 6 μm，英國 Malvern 公司;高速分散機:0 ～ 20 000 r/min，德國 VMA - Getzmann;高壓均質(zhì)機:0 ～150 MPa，加拿大 ATS;電子天平:0. 01 g，梅特勒 - 托利多儀器(上海)公司;涂布器:75/100 μm，天津材料試驗機廠。
VMA 高速分散均質(zhì)機
消泡劑依據(jù)其存在形式大致可以分為兩類，一類是具有較高活性的油性消泡劑，消泡效率高，用量少，但與水性體系相容性較差，難以在水性體系中分散，需要較高的剪切速率與較長的分散時間;另一類是將上述高活性的消泡劑進行乳化處理，得到乳液型消泡劑，使之與水性涂料體系相容性有所改善，但是也要高剪切與長時間的分散。針對上述 2 種不同情況，本研究中的高壓均質(zhì)采取了不同的工藝手段，相容性較差的油性消泡劑在高壓均質(zhì)時添加適當乳化劑和水，通過高壓均質(zhì)將其處理成乳液，使其在細化的同時提高了與水性體系的相容性。而乳液型消泡劑為了保證貯存的穩(wěn)定性，體系黏度較大，為了保證較好的均質(zhì)效果，需加水稀釋后再進行高壓均質(zhì)。
首先在低速攪拌下向 ACI -2902 乳液中加入 pH 調(diào)節(jié)劑，隨后提高轉(zhuǎn)速加入成膜助劑、基材潤濕劑、消泡劑和增稠劑，添加增稠劑后再次提高轉(zhuǎn)速，使消泡劑分散均勻。
將高壓均質(zhì)預處理后的消泡劑充分稀釋后，使用英國 Malvern 公司的 Nano - ZS 粒徑分布儀，在25 ℃下測試，顆粒粒徑用 Z 均粒徑表示。
水性木器涂料制備階段，高速分散一段時間后，取出少量用涂布器在潔凈的玻璃板上涂 75 μm 的膜，觀察有無縮孔。有縮孔說明還沒有分散好，需要繼續(xù)高速分散;無縮孔說明已經(jīng)分散均勻。分散時間短，說明相容性好，否則相容性較差。
利用高壓均質(zhì)預處理過的消泡劑制備好水性木器涂料以后，在貯存不同時間后對水性木器涂料進行高速攪拌，使其體系中產(chǎn)生大量泡沫，攪拌結(jié)束后采用 QBB 涂料型比重杯法測試其密度隨時間的變化。密度按式(1)計算。
式中:
時試樣的密度;m—施加砝碼質(zhì)量，g;t— 測定時的溫度，℃; 0. 01—密度的溫度修正系數(shù);37. 00—比重杯在 4 ℃時裝入水的質(zhì)量，g。
為了減少環(huán)境因素對測量過程與測量結(jié)果的影響，在實驗中密度的測試過程都是在恒溫 20 ℃下進行的，排除了因溫度變化而對密度產(chǎn)生的影響。因此，本實驗直接用施加砝碼的質(zhì)量 m，即試樣的質(zhì)量來代替密度，表征消泡劑的消泡性。
將采用高壓均質(zhì)預處理后的消泡劑制好的涂料在貯存第 2 d、第 9 d、第 16 d、第 23 d 的時候分別用比重杯法測其消泡性。測量時先將木器涂料高速攪拌 15 min，使之產(chǎn)生一定的泡沫，然后每隔20 min 測量1 次，監(jiān)測1 h 內(nèi)密度的變化，以此來表征消泡劑消泡性的好壞。
