用于不饱和聚酯树脂的消泡剂

1 前 言

       长期以来，在不饱和聚酯树脂生产及其成型工艺中，特别是在敞模作业时，夹人的空气时常困扰着生产厂家。这些气泡在诸如涂刷、喷射和玻纤润湿过程中难以排除，致使凝胶固化后的产品中形成诸多气泡，对树脂的操作性能以及最终产品的质量造成一定程度的不良影响。

这种在生产过程中夹人的气泡，一般是难以避免的，它会带来下列后果：(1)降低涂层(如胶衣)的耐气候性和耐水性能；(2)导致外观缺陷；(3)降低玻璃钢制品的物理性能。如何解决这一问题，我们可以通过添加专门的消泡剂来减少或消除上述现象。

2 消泡机理

       液体有以最小比表面积形成稳定态的趋势(能量最低)。液体中夹人的气泡是处于高能态的，就实际加工过程而言，能量的输入和气泡的形成是由机械搅拌、喷射等原因造成的。因此，若无其它因素影响，夹人的气泡是能够快速逃逸出液体的。但气泡可通过所谓界面活性物质而稳定，这种活性物质溶于液体并具有亲水和疏水的化学基团，它们在空气／树脂界面取向排列并通过静电力阻止小气泡聚结成大气泡，如图1所示。
                              
                

考虑气泡稳定性的另一个重要因素是气泡的尺寸大小和液体的粘度，根据斯托克斯定律，气泡上升到液体表面的速度与气泡的半径的二次方成正比，而与液体的粘度成反比，即：

       其中，V为气泡上升速率； 为液体的粘度；r为气泡的半径。所以，要加快脱泡的速度，消除气泡，除了某些机械作用如抽真空外，还可通过下列手段加以提高：(1)消除界面活性物质；(2)形成大气泡将加速上升逸出；(3)降低液体或体系粘度。消泡荆的作用就在于能够置换出空气／液体(如树脂)界面上的活性物质。它是通过如图2所示的三个步骤来帮助提高脱泡的速度，以达到消泡的目的。 
                                      
 
       作为一个有效的消泡剂的基本标准是：(1)与所使用的体系具有受控性的不相溶；(2)比体系低的表面张力；(3)正的扩散系数。
    
       不难看出，对不同的液体必须正确选用合适的消泡剂以得到高的脱泡效果。例如，在不饱和聚酯树脂应用中，常采用BYK A555，它是最新开发出的消泡剂，可用于各种不饱和聚酯树脂成型过程中的消泡。

3 测试与应用

       各取200ml不饱和聚酯树脂置于烧杯中，1#杯中未加消泡剂，2#杯中加入0．2 BYK—A555消泡剂。高速分散机分别搅拌上述两个杯中的树脂(30～60s)，将空气充分搅人树脂中，观察两个杯中树脂的体积变化。结果为1#杯中(不含消泡剂)，体积上升到280ml，为带人的空气所致；2#杯中(含有消泡剂)，体积变化与l#杯相比，减少5O 以上。可以看出，BYK A555在加入到树脂中后立即生效，即使在树脂搅拌过程中也显示出快速的脱泡效果。对胶衣来讲，微气泡的产生通常发生在操作过程中，造成小针孔，引起外观缺陷并大大减低了胶衣的耐气候、耐水性能。通过使用消泡剂BYK—A555，几乎可消除所有气泡；这无疑大大改善了制品的外观质量，同时保证了所用胶衣达到其最大的耐气候、耐水性能。

       除上述典型例证外，消泡剂对几乎所有敞模成型工艺都能带来益处。如在缠绕树脂中加入消泡剂BYK A555，不仅可以减少气泡，改善并加快对玻纤的润湿，提高制品的机械强度，还可节省约8 的树脂。

4 结论

       消泡剂能够加快不饱和聚酯树脂中气泡的脱泡速度，通过添加消泡剂来解决应用过程中的气泡问题，是一种便捷有救的方法。重要的是应选用得当的消泡剂以达到最佳效果。BYK—A555是一种专门用于不饱和聚酯树脂的高效消泡剂，可用于所有应用领域。消泡剂的使用减少了废品、次品，改善并提高了最终产品的质量。