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影響溶劑型涂料粘度的因素

分類:
行業新聞
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來源:
網絡
2019/07/09 14:45
評論:
【摘要】:
粘度是流體的主要物理特性,涂料的粘度對其性能的影響至關重要。大部分涂料的技術指標中明確地把粘度作為一項重要的常規檢測指標,規定涂料粘度的生產范圍及使用范圍。這不僅是為了使涂料的質量相對穩定,更重要的是使施工后漆膜的綜合性能,如附著力、裝飾性等達到要求。溶劑型涂料的粘度并非按其中的成膜物、溶劑、助劑等各組分疊加計算得出,而是根據配方設計的實際情況進行估計。?流體在外力作用下流動與變形,流體分子間相互

粘度是流體的主要物理特性,涂料的粘度對其性能的影響至關重要。大部分涂料的技術指標中明確地把粘度作為一項重要的常規檢測指標,規定涂料粘度的生產范圍及使用范圍。這不僅是為了使涂料的質量相對穩定,更重要的是使施工后漆膜的綜合性能,如附著力、裝飾性等達到要求。溶劑型涂料的粘度并非按其中的成膜物、溶劑、助劑等各組分疊加計算得出,而是根據配方設計的實際情況進行估計。

 

流體在外力作用下流動與變形,流體分子間相互吸引,阻礙分子間的相對運動而形成流體層。流體層之間的相互作用形成流體內摩擦,粘度即為這種內部阻力的量度。在物理上規定粘度?為剪切力Τ與剪切速率D之比:?=Τ/D。粘度又稱為動力粘度、剪切粘度、絕對粘度。絕對粘度與密度的比值則稱為運動粘度。粘度的度量則對應不同的檢測方式,以泊、厘泊、帕斯卡·秒各種方式表示。

 

影響因素
1
涂料流變性影響

溶劑型涂料中,大部分清漆和低粘度的色漆都屬于牛頓型流體。它的剪切速度(D)與剪切力(Τ)的大小成正比,其粘度?=Τ/D不受剪切速率的影響。粘度的檢測方式主要采用間接比較法,包括氣泡法(加氏管等),落球法(赫伯勒粘度計等)及常用的流量杯(粘度杯)法。各國使用的流量杯形狀大致相同,但結構尺寸略有差別。我國通用的流量杯有涂-1杯和涂-4杯,同事等效采用ISO流量杯,如常用的ISO6#杯。

 

絕大多數高粘度溶劑型涂料屬于非牛頓型流體。它們的粘度值是一種表觀粘度,其剪切速率與剪切力不成正比。通常其表觀粘度隨剪切速率D的加大而減小。如果剪切速率不變而表觀粘度仍隨時間的延長而降低時,涂料即具有通常所說的觸變性。非牛頓型涂料一經攪動就會變得稀薄,易流動,但放置后又會回到原來的稠厚狀態。涂料用顏料的種類,性質,顆粒大小與形狀,用量及潤濕性將會明顯地影響涂料的表觀粘度。同一顏料,經過表面處理降低了其表面吸附性,比未處理的顏料顏料制成的涂料觸變性要小;采用顆粒大、針狀或板狀、用量較少及潤濕性好的顏料制成的涂料觸變性要小。同時,還有很多助劑會改變涂料的觸變性,如用分散潤濕劑改善潤濕效果,用氣相二氧化硅和膨潤土增大觸變性。有專門的觸變性曲線法來測定涂料觸變性大小。采用不同轉速的旋轉粘度計測定同一涂料粘度時,2次測定結果差別的大小也可大致反映出這種觸變性的大小,非牛頓型涂料的 粘度一般通過不同剪切速率下的剪切力的大小來測定。常用的粘度計有斯托默粘度計、轉盤式(或漿式)旋轉粘度計等。

 

2
溫度的影響

溶劑型涂料的粘度隨溫度升高而減小,隨溫度的降低而增大。但由于溫度的影響要通過內部因素起作用,所以它對不同涂料的粘度影響程度不同。這主要是因為不同種類和粘度的涂料分子間的氫鍵數目不同,范德華力大小也不同,而這2中力對溫度比較敏感。一般而言,溫度對低粘度和牛頓型涂料影響較小,而對高粘度的涂料影響很大。涂料粘度越小,溫度對涂料粘度影響也越小,反之亦然。由于粘度指標是在恒溫(23±2℃)下測定的,所以夏季時的粘度指標偏高,而在冬季則應偏低,以保證涂料的儲存穩定性和適宜的施工粘度。

 

3
溶劑的影響

溶劑型涂料中溶劑的選擇和用量對涂料的粘度和漆膜性能有很大的影響,它對涂料的生產,貯存及施工各環節都極為重要。制漆時溶劑選擇適宜與否也部分地反映在涂料的粘度上。實際上通常所說的溶劑包括溶解成膜物的真溶劑,稀釋成膜物的稀釋劑,以及用于降低成本的助溶劑。溶劑中各組分搭配比例平衡時,涂料有一定適宜的粘度,但稀釋劑或助溶劑比例較高時,會明顯提高漆液的粘度,甚至會是涂料突然變稠而喪失流動性,從而影響生產、施工和漆膜質量。涂料的施工方式多樣化,有刷涂、刮涂、輥涂、噴涂、淋涂、浸涂等,各種施工方式要求的粘度各不相同,多數情況下是采用配套溶劑稀釋來達到所需粘度,此時稀釋劑用量合適與否直接關系到施工質量。在實際配方設計時,應依據對成膜物的溶解性及涂料的粘度等選擇真溶劑與稀釋劑,并確定一個最佳的溶劑比例。

 

4
結語:

粘度作為涂料流動變性的重要指標,應作為涂料的出廠檢驗項目,以保證涂料能在容器中長期貯存。對清漆等牛頓型涂料,控制好它的粘度,可很大程度地控制涂料的流動性。而對大部分色漆要綜合考慮溫度、顏料、溶劑等影響,并根據涂料的貯存要求及施工性來確定其表觀粘度。總之,只有在涂料的生產、貯存、施工的長期經驗中才能總結出某種涂料的最佳原始粘度及施工粘度。

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