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通过流变学获得更好的性能

具有无故障性能的油漆和有故障的油漆之间的区别在很大程度上取决于 流变学 的油漆. 流变学 被定义为流动和变形的科学,并影响以下性质:

  • 转移 树脂和油漆
  • 颜料分散
  • 应用程序 (刷涂、辊涂、反涂或直涂、喷涂、圆盘涂和流涂)
  • 膜的形成 (流动、流平和膜聚结)
  • 贮存稳定性 (耐颜料硬沉降)

相反,粘度可以定义为流动阻力. 如果不考虑和理解粘度,关于流量和流平的讨论是没有意义的. 简单的说, 粘度 液体的流动阻力可以用可测量的数值来定义吗. 黏度表示为剪切应力与剪切速率的关系.

                       ϒ (剪切应力) = F(力)/ A(面积)

                       D(剪切速率)= V(速度)/ C (厚度)

剪切速率 表示为秒和 剪切应力 达因/厘米2
因此, 粘度 可以表示为剪应力/剪切速率:

                       η(粘度)  = ϒ (剪切应力) / D(剪切速率)

由此得出粘度的单位为达因/厘米/秒-1 或者达因秒/厘米or 风度. 流体分为:

  • 牛顿 (粘度与剪切速率的线性关系)
  • 触变性和假塑性 (随着剪切速率的增加,粘度降低)
  • Dilatent (随着剪切速率的增大,粘度增大)

表1. 粘度测量单位

粘度测量单位。了解更多关于油漆的流变性

图1. 单点粘度测量. 多点粘度测量

单点粘度图-了解更多关于油漆的流变性

如图1所示, 单点粘度测量不能提供必要的信息,以确定油漆是否牛顿, 扩展或触变. 因此, 为不同的油漆工艺设计合适的涂料, 有必要知道在一定剪切速率范围内的粘度特性. 多点粘度测定和流变性调整可以优化颜料分散, 树脂和油漆转移, 应用程序, 油漆流, 找平和存储稳定性.

各种流体的粘度特性

图片解释各种流体的粘度-了解更多关于油漆的流变性

图2. 各种油漆工艺对粘度和剪切速率的要求

显示粘度和剪切速率的图表-了解更多关于油漆的流变性

如图3和图4所示,涂层工艺如树脂和油漆的粘度要求 转移,颜料分散,应用,成膜和储存稳定性 取决于流变学吗. 例如, 在颜料的高速分散和应用性能方面, 一种程度的触变(剪切变薄)AIDS处理, 抗凹陷性和沉降性.

无花果. 3各种工艺粘度测定的类型

粘度类型-了解更多关于油漆的流变性

无花果. 4多种油漆工艺的流变特性

流变曲线图-了解更多有关油漆的流变特性

无花果. 5磨基配方的粘度要求

Millbase配方-了解更多关于油漆的流变性

多个 流变学/控制 可以使用 勘探者的搜索引擎 并可用于修改水性和溶剂型涂料,以调整应用性能和耐硬凝性. 在涂料配方中,有多种成分和变量影响流变学.

影响油漆流变性的问题包括:

  • 涂层成分
    • 粘合剂(溶液对乳胶或分散体)
    • 颜料
    • 填充颜料和填料
    • 颜料分散剂
    • 表面活性剂
    • 胺含量及种类(水性涂料)
    • pH值(水性)
    • 助溶剂
  • 流变特性定制
    • 流变改性和选择的标准
    • 流平剂
    • 表面活性剂
    • 其他添加剂

乳胶漆的粘度倾向于表现出过度的剪切稀释行为,并依赖于以上所列的多种组成因素. 对乳胶涂料, 当粘度在高剪切率调整适当的应用, 适当调平时,在低剪切速率下,粘度趋于较高. 这就是为什么乳胶漆的流平性往往比溶剂型涂料差的原因. 这在较高的光泽水平上是最明显的. 因此,为了消除这种现象, 联想增稠剂使用年代. 用简单的术语, 联想增稠剂 可以定义为含有多个疏水基团的水溶性聚合物吗.

一些常见的 thixatropes 他们的公司包括:

  • 有机粘土-在颜料分散步骤中添加
  • 氢化蓖麻蜡-冷却/加热激活时添加到研磨机的基础上
  • 聚酰胺-在冷却/热激活时添加到磨基上,或可在冷却/热激活时预激活并添加
  • 气相二氧化硅-在放气过程中添加

水性涂料的流变控制剂包括:

  • 纤维素制品
    • 羟乙基纤维素
    • 羧基功能纤维素
    • 甲基纤维素
  • 聚酰胺
  • 合成粘土
  • 硅胶

联想增稠剂 水性涂料的类型包括:

  • 疏水改性聚氧乙烯基聚氨酯
  • 疏水改性碱胀乳剂
  • 疏水改性羟乙基纤维素
  • HEURASE -疏水改性聚氧基氨基甲酸乙酯碱膨胀乳剂)

无花果. 6 ASTM D2801抗凹陷性-涂漆前(左图)和后(右图)添加流变改性剂的图像

抗下垂-了解更多关于油漆的流变性

图6. 用触控绳适当调整的油漆与修改前的左图对比,说明同一油漆的抗垂下性能的差异总之,流变性在提供颜料易于分散方面起着重要作用, 良好的流体传输, 可接受的应用性能和长期抗硬沉降能力. 有关流变材料的其他信息可以使用勘探者的搜索引擎的关键字,如流变学, 触变性, 流和增稠剂.

资源

探索者知识中心和搜索引擎

Wikepedia

有机涂料,科学和技术,第三版,威利,威克斯.al. 2007

有机涂料,科学和技术,第三版,威利,琼斯e.al. 2017

www.warnerblank.com

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