涂料固體含量、體積固體含量簡介
涂料的固體含量,也稱不揮發(fā)分,是涂料中除去溶劑(或水)之外的不揮發(fā)物(包括樹脂、顏料、增塑劑等)占涂料的質(zhì)量分數(shù),用以控制清漆和高裝飾性磁漆中固體分和揮發(fā)分的比例是否合適。一般固體分低,涂膜薄,光澤差,保護性欠佳,施工時易流掛。
涂料的固體分含量高低對形成的涂膜的質(zhì)量和涂料使用價值有直接關(guān)系?,F(xiàn)在為了保護環(huán)境,減少揮發(fā)有機物對大氣的污染,大力提倡生產(chǎn)高固體分涂料。其固體分越高,在涂裝時成膜厚度就越高,可節(jié)約稀釋劑和涂裝道數(shù),因此具有一定的經(jīng)濟價值和使用意義。另外對于防腐蝕涂料,揮發(fā)組分含量小有利于減少由于溶劑揮發(fā)帶來的涂膜缺陷(如:針孔等),提高抗?jié)B性能。
固體分與黏度互相制約,當黏度一定時,通過不揮發(fā)分的測定,可以定量地確定涂料內(nèi)成膜物質(zhì)含量的多少,正常的涂料產(chǎn)品的黏度和不揮發(fā)分總是穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。通過這兩項指標,可將漆料、顏料和溶劑(或水)的用量控制在適當?shù)谋壤秶鷥?nèi),以保證涂料既便于施工,又有較厚的涂膜。
檢測標準:GB/T 1725采用高溫烘烤測定法,雖然涂料中可與氧化合的物質(zhì)在此溫度下與氧反應,使固體分數(shù)值偏高,但是這種方法簡單易行,故通常都認為吸氧數(shù)值可略而不計。
下列幾點頗值得注意。
(1)取樣克數(shù):GB/T 1725對不同類型的涂料規(guī)定了不同的取樣克數(shù)。
(2)烘烤溫度:國標對不同種類的涂料規(guī)定了八個溫度。
(3)國標規(guī)定烘烤半小時后取出冷卻,然后稱重,如此周而復始,直到兩次稱重之差不大于0.01g為止。
ASTM D2369:通過烘箱法測定涂料揮發(fā)性成分的含量,該標準于1965年開始執(zhí)行,可以實現(xiàn)揮發(fā)物含量的有效測量,但是該方法通常需要耗費數(shù)小時的測試時間,這會對生產(chǎn)效率產(chǎn)生不利影響。此外,這種方法不能提供實時的分析結(jié)果,這會導致生產(chǎn)過程中異常問題的發(fā)現(xiàn)處置的滯后性。
ASTM D7232:由于干燥失重技術(shù)的不斷進步,美國材料與試驗協(xié)會于2006年制定了新的測試標準。該標準使用干燥失重法快速測定涂料中非揮發(fā)性成分含量的標準試驗方法。該測試方法可以獲得與ASTM D2369相同的測試結(jié)果,但測試時間由原來的2小時以上縮短至數(shù)分鐘,從而可以完全替代ASTM D2369標準。
涂料行業(yè)里常說的“體積固含量”即“不揮發(fā)物體積分數(shù)(non-volatile matter by volume; NVv)”,是指“在規(guī)定條件下,經(jīng)蒸發(fā)后所得到的殘余物的體積百分數(shù)”(GB/T 5206-2015定義)。
體積固含是一個重要的技術(shù)參數(shù),它涉及到涂料配方設計、涂裝工藝設計、涂布率計算以及涂裝成本控制。它對于涂料的涂裝工藝設計和成本估算尤其關(guān)鍵。
有經(jīng)驗的人員通過把配方中的各種原料的不揮發(fā)物體積累加,即可得到涂料的體積固含量數(shù)據(jù)。但這個過程中無法衡量顏填料的空隙滲透、固化時涂膜收縮等因素,因此結(jié)果偏差較大,一般僅供參考。
根據(jù)“不揮發(fā)物體積分數(shù)”的定義,干膜與濕膜的比值即為體積固含,此方法雖然有一定的偏差,但簡便實用,可作為涂料施工方的輔助檢驗手段。
檢測標準:GB/T 9272
標準規(guī)定了通過檢測干膜密度來測定涂料的體積固含的方法,計算方法是通過測量涂料的質(zhì)量固含、原液體涂料密度和干膜密度,把后兩者代入質(zhì)量固含中,則可算得NVv。
需要注意的是,當涂料的PVC高于CPVC時,此方法不再適用,此時選擇干濕膜比值計算更合適。對于含有活性稀釋劑的涂料產(chǎn)品,在測定時需要考慮到活性稀釋劑的揮發(fā)問題。
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