методы испытаний перекрашиваемоститипы дефоамеров и области применениявлияние дефоамеров на покрытиядефоамеры в покрытияхповышение перекрашиваемостиперекрашиваемость в промышленных применениях

Избегайте шестинедельных отказов перекрашивания с дефоамерами Astra R&D для формулировщиков

Когда определяющим фактором является способность к перекрашиванию, безсиликоновые дефоамеры или инженерные полисилоксаны в очень низкой дозе превосходят традиционные силиконовые композиции, поскольку они сводят к минимуму миграцию на поверхность и межслойное загрязнение. Второй рычаг — технологический контроль: сдвиг при введении, нагрузка капель или частиц и точка добавления (паста помола против доливки) определяют, будет ли химически корректный дефоамер хорошо вести себя в производстве. Мы рекомендуем подтверждать оба решения испытаниями на перекрашивание в стиле ISO до масштабирования.

3 октября 2026 г.10 мин чтенияASTRA R&D

Avoid Six Week Recoat Failures with Astra R&D Defoamers for Formulators

TL;DR:

Безсиликоновые дефоамеры и низкодозные инженерные полисилоксаны снижают миграцию на поверхность и загрязнение, улучшая перекрашиваемость, особенно в высокоглянцевых покрытиях.
Микропена, сохраняющаяся при сушке, может вызывать дефекты поверхности, такие как кратеры и пузырьки (pinholes), в то время как макропена редко влияет на качество готовой плёнки.
Силиконовые дефоамеры обеспечивают сильную деаэрацию, но несут более высокий риск миграции на поверхность и отказа перекрашивания при избыточной дозе.
Правильный сдвиг при введении, дисциплина дозирования и подтверждённые испытания имеют решающее значение для предотвращения дефектов поверхности, вызванных мигрирующими компонентами дефоамера.
Стандартизированные испытания по ISO 16927 необходимы для оценки фактической перекрашиваемости, причём валидация сдвига в пилотном масштабе более предсказуема, чем простые проверки высоты пены.

Макропена, крупные видимые пузыри, которые быстро лопаются, редко вызывает стойкие дефекты плёнки. Настоящая угроза перекрашиваемости — микропена: эти субвидимые пузыри стабилизируются внутри влажной плёнки достаточно долго, чтобы пережить выравнивание и сушку, оставляя после себя кратеры, пузырьки и потерю глянца, которые нарушают поверхность, к которой должен прилипнуть второй слой.

Поверхностно-активные вещества, используемые для смачивания пигмента, стабильности диспергирования и смачивания подложки, снижают поверхностное натяжение и тем самым стабилизируют ламеллы, удерживающие воздух. Это та же химия, которая улучшает растекание и выравнивание, поэтому выбор дефоамера — всегда поиск баланса, а не простая задача максимизации. Согласно руководству по подбору SpecialChem, приоритетом при необходимости высокого глянца и чистого перекрашивания является удаление микропены, а не просто сбивание макропены.

Макропена разрушается быстро и редко сохраняется до сухой плёнки.
Микропена сохраняется при выравнивании и сушке, образуя пузырьки и кратеры.
Стабилизированные ПАВ ламеллы создают те же условия, которые дефоамер должен нарушить, не повреждая межслойную адгезию.

Практическое следствие: испытания на перекрашивание не могут быть вторичными. Формула, прошедшая простую проверку высоты пены в лаборатории, всё равно может не пройти тест на адгезию перекрывающего слоя спустя недели, если мигрирующие компоненты дефоамера изменили поверхностную химию первого слоя.

Химия дефоамеров и компромиссы по перекрашиваемости

Силиконовые дефоамеры на основе полисилоксановых (PDMS) цепей остаются эталоном эффективности деаэрации благодаря очень низкому поверхностному натяжению и сильной несовместимости с большинством связующих систем, что именно и разрушает пенные ламеллы. Такое же низкоэнергетическое поведение создаёт риск перекрашивания: хорошо задокументированная поверхностная активность диметикона означает, что он стремится мигрировать к поверхности плёнки, где избыточная доза может оставить низкоэнергетические участки, которые второй слой не сможет качественно смочь.

Безсиликоновые композиции, включая минеральные масла, полиолефины и полиакрилаты, как правило, демонстрируют лучшую совместимость с основным связующим и меньший риск загрязнения поверхности, поэтому SpecialChem называет их предпочтительным семейством, когда перекрашиваемость, прозрачность и сохранение глянца важнее чистой силы дефоамирования. Полимерные дефоамеры занимают промежуточное положение, часто создаваясь для широкой совместимости как на стадии пасты помола, так и на стадии доливки.

Силикон (PDMS): сильнейшая деаэрация, наивысший риск миграции и перекрашивания при избыточной дозе.
Минеральные масла и полиолефины: более низкий потолок эффективности, лучшая прозрачность плёнки и сохранение адгезии.
Полимерные дефоамеры: гибкость введения, часто сокращающая разрыв в эффективности с силиконами.
Гидрофобные частицы (воски, силикагель) продлевают активность со временем, но требуют собственной проверки совместимости.

Нет дефоамера, верного универсально. Каждый выбор зависит от химии связующего, нагрузки ПАВ и окна производственного сдвига, которое партия реально пройдёт.

Как дефоамеры влияют на перекрашиваемость и типичные режимы отказа

Отказы перекрашивания, связанные с дефоамерами, следуют узнаваемой последовательности, и сопоставление наблюдаемого дефекта с вероятной причиной заметно сокращает время диагностики.

Миграция на поверхность низкоэнергетического материала создаёт участки, которые второй слой не может смочь, вызывая оттяжку края, «рыбьи глаза» или прямое отслаивание на границе раздела.
Кратерообразование и локальные изменения глянца обычно указывают на несовместимость или передозировку: дефоамер разрушил пену локально, но оставил градиент поверхностной энергии, который верхний слой не может выровнять.
УФ-отверждаемые и другие системы с высоким сшиванием особенно чувствительны, поскольку поверхностная химия, присутствующая в момент отверждения, фактически фиксируется, оставляя мало возможностей для диффузии мигрирующих добавок обратно в объём до перекрашивания.

Исследования поверхностно-концентрирующихся добавок подтверждают этот механизм: согласно обзору CoatingsTech, высокоэффективные ПАВ и силиконсодержащие добавки могут концентрироваться на поверхности плёнки после нанесения, улучшая растекание в краткосрочной перспективе, но снижая межслойную адгезию позже. Связанное исследование применимости УФ-покрытий показало, что силиконовые добавки могут вызывать проблемы смачивания в этих быстроотверждаемых системах, и что корректировка сушки или последовательности сшивания либо добавление грунтовки может восстановить перекрашиваемость без изменения пакета дефоамера. Более подробно о том, как поверхностно-активные добавки формируют смачиваемость, см. наше руководство по смачивающим агентам для покрытий.

Подбор и введение: практические критерии, дозирование и технологический контроль

Выбор дефоамера, который выглядит правильным на бумаге, всё равно может потерпеть неудачу при неверном введении. Начните с чек-листа, охватывающего реальные ограничения формулы, а не только её склонность к пенообразованию.

Целевой уровень глянца, химия связующего и профиль ПАВ задают потолок той несовместимости, которую система может вынести.
Содержание сухого остатка, объёмная концентрация пигмента и метод нанесения (распыление, валик, окунание) меняют условия сдвига и формирования плёнки, которые дефоамер должен пережить.
Запланированный режим отверждения важнее всего для УФ- и высокотемпературных систем, где мало времени на выравнивание поверхностной химии до перекрашивания.

Точка введения не менее решающа, чем химия. В обзоре химии дефоамеров от PCI Magazine отмечается, что сдвиг при введении управляет тем, насколько хорошо дефоамер совместим: слишком сильный сдвиг переэмульгирует активную фазу и снижает эффективность, а слишком слабый оставляет недиспергированные капли, становящиеся очагами кратеров. Добавление в пасту помола обычно даёт более полное диспергирование при высоком сдвиге, тогда как добавление в доливку сохраняет больше исходного размера капель дефоамера для постоянного контроля микропены.

Совет профессионала: Выполните маломасштабную партию, имитирующую геометрию производственного лезвия и подводимую мощность, прежде чем переходить к полномасштабному производству, поскольку сдвиг в пилотном масштабе редко совпадает со сдвигом на заводе.

Качественное дозирование следует начинать с низкого уровня и повышать только по мере необходимости, включив в каждую матрицу отсева «выдержку» и ускоренную проверку миграции на поверхность (повышенная температура, короткая выдержка, затем перекрашивание). Наше руководство по контролю пены при смешивании подробнее рассматривает, как эти технологические переменные взаимодействуют с выбором ПАВ.

Оценка эффективности: лабораторные испытания и стандарты (включая ISO 16927)

Практический отсев начинается с простых быстрых наблюдений: высота пены после заданного цикла смешивания, визуальная скорость деаэрации и ранняя инспекция плёнки под косым светом на наличие кратеров, пузырьков или «рыбьих глаз». Они выявляют грубые проблемы до того, как формула дойдёт до теста на перекрашивание.

ISO 16927:2014 — стандартизированный эталон для этой оценки. В ISO 16927 установлен определённый метод определения перекрашиваемости и способности к перекрытию красок и лаков, охватывающий процедуру нанесения, наблюдение в окне перекрашивания и оценку адгезии и дефектов поверхности после высыхания. Строить заявление о перекрашиваемости без такой стандартизированной проверки — значит оставить его без обоснования.

Зафиксируйте профиль сдвига и метод диспергирования, использованные для создания каждой тестовой партии.
Наносите тем же методом, который будет использоваться готовым изделием в эксплуатации, а не упрощённой лабораторной заменой.
Систематически варьируйте время до перекрашивания и отмечайте момент появления адгезии или дефектов поверхности.

Матрица испытаний, охватывающая эти четыре переменные — химию, сдвиг, метод нанесения и время до перекрашивания, — превращает единичный результат «годен/брак» в готовые к принятию решений данные.

Устранение неполадок: исправления при появлении дефектов поверхности или проблем с перекрашиванием

Когда формула уже демонстрирует проблемы перекрашивания в производстве, проходите корректирующие варианты в порядке наименьшего нарушения, прежде чем реформулировать с нуля.

Сначала снизьте дозу дефоамера, поскольку передозировка — самая частая корневая причина дефектов миграции на поверхность.
Сместите точку введения с пасты помола на доливку или наоборот, чтобы изменить размер капель и диспергирование.
Смените семейство химии, перейдя с силикона на безсиликоновый или полимерный тип, когда миграция сохраняется при низкой дозе.
Добавьте совместимость, скорректируйте время выдержки перед перекрашиванием или продлите отверждение, чтобы поверхностная химия пришла в равновесие.

Когда эти шаги не решают проблему, следующий шаг — индивидуально разработанный дефоамер, подобранный под конкретное связующее и систему ПАВ, который подробно разбирается в нашем чек-листе отсева индивидуальной формулировки дефоамера.

Astra R&D: практический рабочий процесс и подтверждённые результаты

Наша команда R&D работает с формулировщиками по структурированному процессу от лаборатории к производству: начальный лабораторный отсев по целевому связующему, испытания масштабирования сдвига, согласованные с реальным заводским оборудованием, проверки перекрашивания в стиле ISO и финальная валидация производства до перехода к полной партии. Эта последовательность выявляет описанные выше проблемы дозы и введения до того, как они попадут в производство.

Что исследования на самом деле советуют формулировщикам ставить во главу угла

Общепринятый совет «выбери самый сильный дефоамер» переворачивает приоритет с ног на голову для работы, чувствительной к перекрашиванию. Сырая мощь дефоамирования — это переменная, которую легко оптимизировать, и та, которая с наибольшей вероятностью создаст проблему миграции на поверхность шесть недель спустя. То, что на самом деле подтверждают доказательства: сдвиг при введении и дисциплина дозирования важны не меньше, чем семейство химии, и формулировщики, пропускающие валидацию сдвига в пилотном масштабе, — те, кто видит «внезапное» появление кратеров от дефоамера в полномасштабном производстве, когда в формуле ничего не изменилось.

Самый переоценённый шаг в большинстве программ отсева — это быстрый тест высоты пены, проведённый один раз в лаборатории и никогда не повторённый при производственном сдвиге. Самый недооценённый шаг — ускоренная проверка миграции на поверхность в паре с окном перекрашивания в стиле ISO 16927. Если бы нам нужно было назвать один приоритет для формулировщика с ограниченным лабораторным временем, это было бы так: постройте сдвигосогласованную пилотную партию до спора о химии, а не после него.

— Astra R&D Team

Варианты продукции, построенные вокруг безопасной для перекрашивания эффективности

Мы производим оба семейства химии, обсуждаемые в этом руководстве. ASTRA DF NS® обеспечивает безсиликоновую деаэрацию для формул, где риск миграции на поверхность должен оставаться близким к нулю, а ASTRA DF® предлагает инженерную низкодозную силиконовую эффективность для систем, которым нужен более сильный сбив, не жертвуя окнами перекрашивания. В паре с диспергаторами ASTRA DISP® эти линейки проходят совместную квалификацию в нашей лаборатории до попадания в вашу партию.

Мы поддерживаем отсев образцов и технические испытания со сдвигом, согласованным с вашим оборудованием, чтобы вы могли подтвердить кандидата-дефоамер на своём связующем и методе нанесения до перехода к производственному объёму. Изучите наш полный ассортимент продукции или запросите образец, чтобы начать испытание против вашей текущей формулы.

FAQ

В чём назначение дефоамера?

Дефоамер разрушает макропену и устраняет стабилизированную микропену, образующуюся при смешивании, нанесении и формировании плёнки. Его цель — предотвратить попадание захваченного воздуха внутрь влажной плёнки, что иначе вызывает пузырьки, кратеры и дефекты глянца, нарушающие также перекрашиваемость.

Что можно использовать в качестве дефоамирующего агента?

Распространённые дефоамирующие композиции включают силиконовые (полисилоксановые) соединения, смеси минеральных масел, полиолефины и полиакрилаты, а также полимерные дефоамеры, часто в сочетании с гидрофобными частицами, такими как воски или силикагель. Правильный выбор зависит от совместимости со связующим, требуемой прозрачности и производственного сдвига, который увидит формула.

Как ещё называют дефоамер?

Дефоамеры также часто называют антивспенивающими агентами, и эти термины используются как взаимозаменяемые в литературе по покрытиям и технических паспортах. Оба относятся к добавкам, контролирующим макро- и микропену при формулировании и нанесении.

Из чего состоит дефоамер?

Типичный дефоамер содержит активный дефоамирующий компонент, такой как полисилоксан, минеральное масло или полимерное связующее, диспергированный в носителе вместе с гидрофобными частицами, помогающими зародить и разорвать пенные ламеллы. Точный состав зависит от семейства химии и подбирается под связующую систему и окно несовместимости, требуемое для эффективной деаэрации.

Какой тестовый стандарт измеряет перекрашиваемость?

ISO 16927:2014 устанавливает стандартизированный метод определения перекрашиваемости и способности к перекрытию красок и лаков, охватывающий нанесение, наблюдение при перекрашивании и оценку адгезии и дефектов после высыхания. Формулировщики используют его для получения сопоставимых, защищаемых данных о перекрашивании, а не полагаясь только на неформальные лабораторные проверки.

Источники

Тестируете добавки для этой задачи?

Отправьте нам информацию о вашей рецептуре, и наша техническая команда порекомендует набор продуктов ASTRA для лабораторных испытаний.