水性涂料、油性涂料最全粘度測定知識點!
一、粘度是什么
粘度是涂料性能中的一個重要指標(biāo),對于涂料的儲存穩(wěn)定性,施工性能和成膜性能有很大影響。 例如對于乳膠漆,在貯存過程中涂料的剪切應(yīng)力ъ>lO dyn/cm2 有利于防止沉降,粘度15-30 Pa·s能保證適當(dāng)?shù)恼雌崃?;粘度?.5~5.0 Pa·s保證刷涂性和最佳漆膜性能。在刷涂后如果粘度能夠>250 Pa·s則能很好地控制流掛,因此測定涂料的粘度成為涂料生產(chǎn)和檢驗中的常規(guī)項目。
二、粘度的定義
粘度可以認(rèn)為是液體對于流動所具有的內(nèi)部阻力。 動力粘度是指對液體所施加的剪切應(yīng)力與速度梯度的比值,其國際單位為帕斯卡·秒(Pa·s),習(xí)用單位為厘泊(cP)。l cP=1 mPa·s。通過比較在不同剪切速率下粘度的變化。我們可以把流體分為牛頓型流體和非牛頓型流體。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6753.4._l998中將流體的流動類型分為牛頓型流動和不規(guī)則流動。當(dāng)剪切應(yīng)力與速度梯度比值隨時間或隨剪切速率而改變時。這種材料所呈現(xiàn)的流動類型稱為不規(guī)則流動。
三、涂料粘度的測定方法
涂料粘度的測定方法很多,包括流出杯、斯托默粘度計、落球粘度計、旋轉(zhuǎn)粘度計、毛細(xì)管粘度計,錐板粘度計等等。
(較常用的4種粘度檢測方式)
1.涂-4 粘度計法
涂-4黏度計法適用于流出時間小于150s的涂料產(chǎn)品。涂-4黏度計容量為100mL,當(dāng)涂料盛滿容器后,從底部標(biāo)準(zhǔn)孔中流出的時間來測定涂料黏度,單位為s,測得值乘以修正系數(shù)K,即為涂料的條件黏度。兩次平行試驗,其誤差不宜超過0.5s。試驗完畢,應(yīng)清洗殘留的液體,特別是流出孔,保證杯子內(nèi)壁的光潔度。涂-4黏度計法通常用來測量地板清漆、木器涂料等低黏度涂料產(chǎn)品。涂-4黏度計的優(yōu)勢為結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便。涂-4黏度計所得試驗數(shù)據(jù)可與恩氏黏度計結(jié)果進(jìn)行換算。但如果清洗不徹底,流出孔容易堵塞,會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
2.斯托默粘度計法
斯托默黏度計是試驗室測定涂料黏度廣泛使用的儀器,可以測量丙烯酸面漆、環(huán)氧底漆、氯化橡膠漆、環(huán)氧富鋅底漆、聚氨酯面漆等不同體系涂料。其測量原理是通過平衡砝碼質(zhì)量產(chǎn)生的力矩與涂料的黏度阻力等兩者相當(dāng)時,查表得出涂料的KU值,測量范圍為40~140KU。將轉(zhuǎn)子槳葉浸入被測樣品,直至轉(zhuǎn)軸標(biāo)記處,從5~500g砝碼中選擇合適的砝碼放置在砝碼架上,松開鎖緊旋鈕,開始計時,當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在200r/min時,停止測定。因硬件、軟件升級,儀器自動化程度不斷提高,STM-KU2型黏度計(圖2)可以直接數(shù)字顯示黏度KU值、CP值,方便了工作,提高了效率,而且儀器對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計權(quán)運(yùn)算和相關(guān)處理,自動刪除偏離中心區(qū)域的數(shù)據(jù),提高了儀器測量的準(zhǔn)確性。相對于旋轉(zhuǎn)黏度計測量時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子所受到的黏性力矩,斯托默黏度計槳葉受到的被測流體黏度阻力的試驗結(jié)果重復(fù)性更高。斯托默黏度計的優(yōu)點是操作簡便,測量完畢,只需將槳葉拆下清洗即可,可以方便對大批量產(chǎn)品同時進(jìn)行黏度測定。但是斯托默黏度計結(jié)構(gòu)精密,對環(huán)境要求較高,振動、潮濕的環(huán)境對儀器測量的準(zhǔn)確性有直接影響,而且也會縮短儀器的使用壽命。
3.恩式粘度法
恩氏黏度法適用于GB/T266、ASTMD1665、IP212標(biāo)準(zhǔn)。其原理是在溫度20℃條件下,200mL測定液體流出恩氏黏度計(圖3)所需時間(s)與蒸餾水在相同條件下流出時間(s)之比,單位為恩格拉度。恩氏黏度是相對條件黏度。按照試驗要求,搭建好試驗儀器,調(diào)節(jié)黏度計水平,以黏度計內(nèi)鍋中3個水平支釘與液面相切為準(zhǔn),倒入被測液體,恒溫至20℃。試驗初期,可將數(shù)字式溫控儀溫度設(shè)定稍高些,同時轉(zhuǎn)動外鍋中的攪拌,加快恒溫過程。拔開塞棒同時,按動秒表計時,當(dāng)?shù)竭_(dá)接受瓶200mL刻度時,停止計時。20℃時,標(biāo)準(zhǔn)水值為(51±1)s,溫度計分度0.5℃。恩氏黏度計的溫控系統(tǒng)可根據(jù)試驗需要,設(shè)定不同的溫度,對涂料的黏度進(jìn)行測量,但其不足處是試驗裝置搭建比較復(fù)雜,清洗相對麻煩,特別是黏性較大的產(chǎn)品不適宜用恩氏黏度法。
4.旋轉(zhuǎn)粘度計法
旋轉(zhuǎn)黏度計通過不同轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速的組合,可以測量10~100000mPa·s的液體絕對黏度。量程范圍參考,旋轉(zhuǎn)黏度計可用于測量樹脂黏度和環(huán)氧富鋅底漆的TI值,也用于中間產(chǎn)品有機(jī)膨潤土預(yù)膠黏度控制。當(dāng)測量未知黏度的液體時,按照轉(zhuǎn)子從小到大、轉(zhuǎn)速從慢到快的原則進(jìn)行操作,防止同步電機(jī)燒毀,當(dāng)讀數(shù)指針穩(wěn)定在30~90分度區(qū)間時,按下指針鎖定桿和電機(jī)開關(guān),直接讀出刻度盤上的數(shù)值,再乘上系數(shù)表上的系數(shù),所得結(jié)果為被測樣品的絕對黏度(mPa·s)。如超出測量范圍,可通過改變轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速完成測量,轉(zhuǎn)速有6r/min、12r/min、30r/min、60r/min4種。測量過程中,要固定升降螺釘,預(yù)防電機(jī)松動墜落。裝卸轉(zhuǎn)子時,要仔細(xì)小心,測量完畢,將轉(zhuǎn)子清洗干凈,放在專門的盒子中保存,并將黃色套圈安裝在電機(jī)下部的轉(zhuǎn)軸連接處,保護(hù)彈簧游絲的靈敏度。旋轉(zhuǎn)黏度計量程范圍較大,因此被廣泛應(yīng)用于涂料、油脂、食品、藥物、染料、油墨、膠黏劑、化妝品等許多領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)黏度計對工作部件轉(zhuǎn)子的光潔度要求很高,所以有腐蝕性的液體不可以用其測定。
5.落球粘度法
其原理是鋼球自由下落速度與液體黏滯力成反比,黏度越大,鋼球落下的時間越長。因高黏度流體中容易產(chǎn)生氣泡,所以測量結(jié)果會有偏差,應(yīng)做平行試驗,減少誤差。落球黏度計在試驗室中用來測定涂料原料用樹脂的黏度。落球黏度計缺點也很明顯,因為需要觀察鋼球的狀態(tài),通常只能測定透明的牛頓液體,對不透明液體黏度的測定則并不適用。
6.巖田黏度杯法
因其攜帶方便,操作簡單,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場測量。測量時,將巖田杯(圖7)浸入流體中,且流體沒過巖田杯上端,提出杯子,同時按動秒表計時,當(dāng)流體出現(xiàn)第1次斷口時,停止計時,同時做3次測量,平均值為流體流出時間。巖田法適用于20~105s流出時間流體,且結(jié)果數(shù)據(jù)要標(biāo)明環(huán)境溫度。巖田黏度杯的測量原理和結(jié)構(gòu)與涂-4杯完全相同,但體積更加小巧,是現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)的必備工具之一。但其不足之處是不能測量高黏度值的厚涂底漆涂料。
三、粘度單位的換算
絕對黏度,單位Pa·s,1.0Pa·s=10P=1000cP;
運(yùn)動黏度,單位m2/s,=/,為該流體同一溫度下的密度(kg/m3);
恩氏黏度Et,單位(°),Et=t/K20,t為試液在t℃時從恩氏黏度計中流出200mL所需時間,單位s。K20為黏度計20℃時水值;
涂-4杯黏度,單位m2/s,=(T4-6.0)/0.223,T4為涂4杯測得流體流出時間s;不同黏度測定方法所得試驗數(shù)據(jù)也可通過表格進(jìn)行換算。(如下圖)
四、涂料的各成份對粘度的影響
對涂料產(chǎn)生較大影響的成份有:
1溶劑,溶劑的變化直接影響到溶液對涂料的溶解力,而溶解力強(qiáng)弱對粘度影響是非常明顯的,如同樣的涂料當(dāng)溶劑變化較大時涂料生產(chǎn)的最終粘度也會較明顯偏差;(例:CAB的溶解當(dāng)溶劑改變后產(chǎn)生的粘度偏高與偏低。)
2涂料的纖維素和增稠劑變化較大時,涂料的粘度也會有較明顯偏差;(如硝基涂料中的硝酸纖維素當(dāng)用1/2″NC和15″NC配制同樣配方的涂料時其粘度差異很大,在水性涂料中增稠劑不同其粘度也是有很大影響。)
3顏填料在色漆當(dāng)中,由于顏填料的吸油量,密度,PH值的不同,所以當(dāng)顏填料變化時對涂料的粘度變化也是很明顯的;(如同是黃色的顏料由于產(chǎn)地型號不同所造成的吸油量和密度、PH值的不同用同一配方生產(chǎn)時其粘度差異也是很明顯。)
4助劑的影響。在色漆中助劑對粘度的影響也是較大的,如黑色色漆在色漿配制中分散助劑的不同不但會影響研磨效果也同樣影響涂料的粘度。另外有些助劑對儲存中的涂料粘度也有很大影響。
五、粘度與溫度的關(guān)系及涂料溫度的測量
我們都知道粘度是會隨著溫度變化而變化的,但是它的變化關(guān)系怎樣,有沒有相關(guān)的變化規(guī)律?經(jīng)過實驗可以知道以下規(guī)律:1、當(dāng)漆液粘度越高時、溫度變化后、其粘度變化越大,當(dāng)漆液粘度越低時、溫度變化后、其粘度變化越小;2、當(dāng)漆液溫度越高、其粘度隨溫度變化的變化越小,當(dāng)漆液溫度越低、其粘度隨溫度變化的變化越大。涂料溫度的測量時,應(yīng)邊攪動邊觀察,由于涂料生產(chǎn)和儲存時涂料的溫度與環(huán)境的溫度不一致所以在測量時會有一個溫度數(shù)據(jù)上升和下降的過程。所以讀取的溫度數(shù)據(jù)時一定是測量時穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)。粘度調(diào)整控制方法。在涂料粘度的控制中粘度的調(diào)整是非常的重要和常見的問題,由于每一品種的產(chǎn)品粘度的變化規(guī)律不同其粘度調(diào)整方法當(dāng)然也會不同,同時同樣產(chǎn)品因配方的差異粘度調(diào)整比率也都會不一致,所以我認(rèn)為涂料粘度的調(diào)整需要品質(zhì)檢測人員和相關(guān)的技術(shù)人員從實踐中尋找對每一品種的相關(guān)粘度變化的規(guī)率,經(jīng)過積累分析,才會得到相對合理的粘度調(diào)整比率數(shù)據(jù)。
六、涂料儲存中的粘度穩(wěn)定情況
涂料在儲存過程中或多或少都可能有粘度的變化,如烤漆在儲存過程中的粘度增大、水性涂料儲存過程中的粘度變小是較明顯例子。當(dāng)然有的會較變化大,有的會變化小,這主要因為不同品種成膜物質(zhì)、助劑、溶劑、顏填料及相互之間的配合等因素影響。粘度穩(wěn)定很難做到數(shù)據(jù)精確100%,檢測條件、檢測方法、粘度的調(diào)整、涂料的儲存,都會對最終數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差,需要涂料品質(zhì)檢測人員與涂料相關(guān)技術(shù)技術(shù)人員不懈的努力,通過不斷的實踐,不斷的完善涂料體系,不斷的完善檢測方法才能較好的保證涂料粘度檢測數(shù)據(jù)的偏差。因測定方法不同,所得測量值也會有差異,因此和供應(yīng)商、客戶約定測試方法是十分必要的。溫度是影響?zhàn)ざ鹊闹匾蛩?,通常約定試驗溫度為25℃。對黏度儀除每年送當(dāng)?shù)赜嬃烤謴?qiáng)檢外,也可使用性質(zhì)穩(wěn)定的黏度標(biāo)準(zhǔn)硅油進(jìn)行校正,使黏度儀處于良好的工作狀態(tài)。
七、夢能服務(wù)與支持
1、免費樣品
如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用,請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項目:驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。
用于維修項目:驗證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補(bǔ):提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。
申請用量:在1KG以內(nèi)免費送貨上門。
2、免費打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試,請與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢能科技營銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務(wù)團(tuán)隊
夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計,以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗,以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
4、購買通道
零售:購買50kg以內(nèi),線上購買,抖店直接下單購買。
工廠業(yè)務(wù):長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票
貿(mào)易、代理:提供代工業(yè)務(wù)支持,項目保護(hù)。
業(yè)主、總包、設(shè)計院:提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。
涂裝施工:提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。