助剂选择的系统性思维

我们生活的环境是一个完整的生态系统。世间万物都各自相对独立，同时又相互影响，相互制衡。

我们的配方设计其实也是一样，在设计配方的时候必须要有系统性的思维方式。下面我们就以消泡剂的选取来和大家谈谈系统性思维的重要性。

我们的涂料包括溶剂型和水性涂料，它们常常遇到消泡不理想的问题，有时为了解决消泡问题必须筛选市面上几乎所有能拿到的消泡剂，但最终测试结果却一直不理想，这个时候助剂选择的系统性思维就显得十分重要了。

谈到消泡就不得不提到著名的斯托克斯公式

气泡的上升速度与气泡的半径的平方成正比，与体系的粘度成反比。

那么我们在解决整个体系消泡的时候“粘度”就是贯穿整个体系的系统性思维的主线。

那么我们来看看

体系中都有哪些助剂对粘度有影响。

分散剂

如果您的体系是有颜填料的话，分散剂的选取的不同会对整个体系的流变特性产生重大的影响，这种影响在一般的体系中的影响权重可能占比不大，或者说我们感觉不到。

但其实仍然对我们的消泡，流平会产生重大影响。这种影响在高固体份或无溶剂体系所占的权重就大到不得不认真考虑了。让我们来直观地看一下在无溶剂或高固体份体系中分散剂对体系的整体流变性能的影响。

未加&分散剂选择有问题

 20% SOP BYK-9076

可以看出在无溶剂或高固份环氧体系中无论是有机颜料还是无机颜料适合体系的解絮凝型的分散剂可以把体系的流变类型做到牛顿型（照片右边样品），可见体系在这种流变特性的情况下无论体系粘度有多高，体系中的气泡还是能够上升的。

但在左边未加分散剂量或分散剂选择不当以及分散剂加量不够的情况下，体系的触变性会对后期体的消泡流平造成严重的影响。气泡在这样的体系当中是很难运动上升并最终破泡。

未加&分散剂选择有问题

3% SOP

BYK-DISPERBYK-110*

那么对于我们常见的更多的含溶剂的体系是一个什么情况呢? 其实大量的溶剂“冲淡”并掩盖了左边照片的这种对消泡流平不利的情况。

由于大量溶剂做载体使得这种影响的权重大大降低了，有时我们甚至可以不去考虑分散剂降粘这个因素。但真实的情况是当我们的溶剂型涂料被喷涂到工件表面的时候大量的溶剂已经挥发到大气当中，工作表面的涂料状态更加接近于高固体份的状态。

这就又回到了我们之前讨论的状态必须考虑分散剂降粘对后期消泡及流平性能的影响。但如果在含有足够溶剂载体时已经完成消泡流平，似乎我们就可以忽略这个因素的影响。其实不然因为这可能会导致你消泡剂及流平剂助剂成本的上升。

如果体系内含有大量消光粉而没有很好的哑粉专用分散剂的保护，将对后期消泡剂的选择造成很大的负面的影响。如图：

消光粉对消泡及流平的不利影响：

底材润湿剂&流平剂的稳泡倾向因素

对体系最终消泡剂的影响

我们绝大多数的底材润湿剂和流平剂都或多或少的存在一定的气泡稳定性。因为这些物质都是具有界面活性的物质。这些物质的存在会使气泡壁的情况如下图。

所以选择不稳泡的表面助剂，甚至是可以消泡的表面助剂对消泡剂的选择非常重要。尤其是在高固体份或无溶剂体系中。如下图：BYK具有消泡特性的表面助剂。通常降低表面张力能力越强的助剂越稳泡。但BYK-378是个例外，它即可以强烈降低表面张力又可以实现相对的不稳泡。

流变助剂的影响

无论是分子间氢键原理的流变助剂还是分子间缠绕原理的流变助剂都会对整个体系的流动流平以及消泡产生比较大的负面的影响（如下图）。

所以在选择流变助剂的时候一定要明白加入流变助剂的目的才能尽可能的选择对体系负面影响比较小的助剂。

未加防流挂助剂

加入防流挂助剂

比如：在选防沉剂的时候最好选A点粘度较高而B点粘度较低的流变助剂为好。这样的流变助剂会有很好的防沉效果，同时对体系的消泡流平影响最小。