水溶性光扩散涂料中气泡的分析

LED灯用水溶性光扩散涂料是近两年才发展起来的新型环保材料。与溶剂型相比，水溶性涂料由于水的表面张力比较大，加之水中有表面活性剂的存在，就形成了不易消失的气泡。这些气泡在涂覆工艺过程中会在玻璃管壁上破灭留下泡印，严重地影响了涂层质量，甚至造成涂层的失败。

水溶性光扩散涂料中气泡的分析

稳定气泡的物理化学基础

气泡是空气在液体介质中形成的稳定的分散体。纯净的液体是不会形成稳定的气泡的。搅动纯净的液体形成的气泡密度小于液体，气泡会逐渐向表面移动，到达表面破裂，空气逸出，气泡消失，只有在液体中混入了具有表面活性的物质后才会形成稳定气泡。以水为分散相的光扩散涂层涂料，其配方必然要添加一些表面活性剂。这些表面活性剂物质的分子在气液界面聚集排列，亲水端在水中，疏水端朝向气相中，球形气泡到达液体表面后，鼓起的气泡内外两个气液界面形成了夹层形的双膜层。当气泡壁的厚度足够厚时，在内外层表面活性物质的电荷的排斥力和气泡膜的弹性的共同作用下使气泡达到稳定。

气泡膜的弹性又称Gibbs(吉布斯)弹性，单位气泡膜上含有一定的表面活性剂，气泡只在有表面活性物质存在下才能产生，并在静电斥力时气泡就获得了稳定，可见，气泡只有大量表面活性剂物质存在时才能产生，并在静电斥力和吉布斯弹性作用下保持稳定。

气泡产生时，由于液体与气体的接触表面迅速增加，体系的自由能迅速增加，泡沫增加的自由能是表面张力和增加面积的乘积。气泡产生的易难程度与液体体系的表面张力直接有关，表面张力越低，体系形成气泡所需的自由能越小，越容易产生气泡。

消除气泡的途经

气泡是热力学不稳定体系，它的破除要经过三个过程，即气泡的再分布、膜厚的减薄和膜的破裂。对于稳定的体系，要经过这三个过程让它自然地消失需要很长的时间，因此，需要借助于消泡剂来实现快速消泡。

减少或阻止气泡产生的过程称为抑泡，气泡在液体中合并和上升至液体表面的过程为脱泡，气泡在液相表面的破裂为破泡。能用技术或化学品使得气泡破裂的过程，我们在此统称为消泡。

消泡分两个方面，一是防止气泡的形成，二是消除已形成的泡沫。消除气泡的方法有两种，一种是物理方法，一种是化学方法。物理方法是通过比较强的外力强制破泡，比如搅动、加热或冷却、加压或减压、过滤、离心或超声波等办法处理；而化学方法是靠吹入表面张力小的物质的蒸气、添加能与起泡物起反应的物质、添加能吸附或凝集起泡物的物质、改变溶液pH、盐析和加入消泡剂等方法来消泡。其中，因为加入消泡剂消泡是最简便的方法，故广泛被采用。