水性涂料、油性涂料最全粘度測(cè)定知識(shí)點(diǎn)
一、粘度是什么
粘度是涂料性能中的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)于涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,施工性能和成膜性能有很大影響。
例如對(duì)于乳膠漆,在貯存過(guò)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(cè)定涂料的粘度成為涂料生產(chǎn)和檢驗(yàn)中的常規(guī)項(xiàng)目。
二、粘度的定義
粘度可以認(rèn)為是液體對(duì)于流動(dòng)所具有的內(nèi)部阻力。 動(dòng)力粘度是指對(duì)液體所施加的剪切應(yīng)力與速度梯度的比值,其國(guó)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(guò)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6753.4._l998中將流體的流動(dòng)類型分為牛頓型流動(dòng)和不規(guī)則流動(dòng)。當(dāng)剪切應(yīng)力與速度梯度比值隨時(shí)間或隨剪切速率而改變時(shí)。這種材料所呈現(xiàn)的流動(dòng)類型稱為不規(guī)則流動(dòng)。
三、涂料粘度的測(cè)定方法
涂料粘度的測(cè)定方法很多,包括流出杯、斯托默粘度計(jì)、落球粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、毛細(xì)管粘度計(jì),錐板粘度計(jì)等等。
(較常用的4種粘度檢測(cè)方式)
1.涂-4 粘度計(jì)法
涂-4黏度計(jì)法適用于流出時(shí)間小于150s的涂料產(chǎn)品。涂-4黏度計(jì)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(shí)間來(lái)測(cè)定涂料黏度,單位為s,測(cè)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(yàn),其誤差不宜超過(guò)0.5s。試驗(yàn)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(jì)法通常用來(lái)測(cè)量地板清漆、木器涂料等低黏度涂料產(chǎn)品。涂-4黏度計(jì)的優(yōu)勢(shì)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。涂-4黏度計(jì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)可與恩氏黏度計(jì)結(jié)果進(jìn)行換算。但如果清洗不徹底,流出孔容易堵塞,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
2.斯托默粘度計(jì)法
斯托默黏度計(jì)是試驗(yàn)室測(cè)定涂料黏度廣泛使用的儀器,可以測(cè)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(cè)量原理是通過(guò)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(shí),查表得出涂料的KU值,測(cè)量范圍為40~140KU。將轉(zhuǎn)子槳葉浸入被測(cè)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(jì)時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在200r/min時(shí),停止測(cè)定。因硬件、軟件升級(jí),儀器自動(dòng)化程度不斷提高,STM-KU2型黏度計(jì)(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(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)權(quán)運(yùn)算和相關(guān)處理,自動(dòng)刪除偏離中心區(qū)域的數(shù)據(jù),提高了儀器測(cè)量的準(zhǔn)確性。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)量時(shí)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子所受到的黏性力矩,斯托默黏度計(jì)槳葉受到的被測(cè)流體黏度阻力的試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性更高。斯托默黏度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,測(cè)量完畢,只需將槳葉拆下清洗即可,可以方便對(duì)大批量產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行黏度測(cè)定。但是斯托默黏度計(jì)結(jié)構(gòu)精密,對(duì)環(huán)境要求較高,振動(dòng)、潮濕的環(huán)境對(duì)儀器測(cè)量的準(zhǔn)確性有直接影響,而且也會(huì)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(cè)定液體流出恩氏黏度計(jì)(圖3)所需時(shí)間(s)與蒸餾水在相同條件下流出時(shí)間(s)之比,單位為恩格拉度。恩氏黏度是相對(duì)條件黏度。按照試驗(yàn)要求,搭建好試驗(yàn)儀器,調(diào)節(jié)黏度計(jì)水平,以黏度計(jì)內(nèi)鍋中3個(gè)水平支釘與液面相切為準(zhǔn),倒入被測(cè)液體,恒溫至20℃。試驗(yàn)初期,可將數(shù)字式溫控儀溫度設(shè)定稍高些,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)外鍋中的攪拌,加快恒溫過(guò)程。拔開塞棒同時(shí),按動(dòng)秒表計(jì)時(shí),當(dāng)?shù)竭_(dá)接受瓶200mL刻度時(shí),停止計(jì)時(shí)。20℃時(shí),標(biāo)準(zhǔn)水值為(51±1)s,溫度計(jì)分度0.5℃。恩氏黏度計(jì)的溫控系統(tǒng)可根據(jù)試驗(yàn)需要,設(shè)定不同的溫度,對(duì)涂料的黏度進(jìn)行測(cè)量,但其不足處是試驗(yàn)裝置搭建比較復(fù)雜,清洗相對(duì)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(jì)法
旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)通過(guò)不同轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速的組合,可以測(cè)量10~100000mPa·s的液體絕對(duì)黏度。量程范圍參考,旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)可用于測(cè)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(rùn)土預(yù)膠黏度控制。當(dāng)測(cè)量未知黏度的液體時(shí),按照轉(zhuǎn)子從小到大、轉(zhuǎn)速?gòu)穆娇斓脑瓌t進(jìn)行操作,防止同步電機(jī)燒毀,當(dāng)讀數(shù)指針?lè)€(wěn)定在30~90分度區(qū)間時(shí),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(cè)樣品的絕對(duì)黏度(mPa·s)。如超出測(cè)量范圍,可通過(guò)改變轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速完成測(cè)量,轉(zhuǎn)速有6r/min、12r/min、30r/min、60r/min4種。測(cè)量過(guò)程中,要固定升降螺釘,預(yù)防電機(jī)松動(dòng)墜落。裝卸轉(zhuǎn)子時(shí),要仔細(xì)小心,測(cè)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(jì)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(jì)對(duì)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(cè)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(shí)間越長(zhǎng)。因高黏度流體中容易產(chǎn)生氣泡,所以測(cè)量結(jié)果會(huì)有偏差,應(yīng)做平行試驗(yàn),減少誤差。落球黏度計(jì)在試驗(yàn)室中用來(lái)測(cè)定涂料原料用樹脂的黏度。落球黏度計(jì)缺點(diǎn)也很明顯,因?yàn)樾枰^察鋼球的狀態(tài),通常只能測(cè)定透明的牛頓液體,對(duì)不透明液體黏度的測(cè)定則并不適用。
6.巖田黏度杯法
因其攜帶方便,操作簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。測(cè)量時(shí),將巖田杯(圖7)浸入流體中,且流體沒(méi)過(guò)巖田杯上端,提出杯子,同時(shí)按動(dòng)秒表計(jì)時(shí),當(dāng)流體出現(xiàn)第1次斷口時(shí),停止計(jì)時(shí),同時(shí)做3次測(cè)量,平均值為流體流出時(shí)間。巖田法適用于20~105s流出時(shí)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(cè)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(chǎng)技術(shù)服務(wù)的必備工具之一。但其不足之處是不能測(cè)量高黏度值的厚涂底漆涂料。
四、粘度單位的換算
絕對(duì)黏度,單位Pa·s,1.0Pa·s=10P=1000cP;
運(yùn)動(dòng)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(shí)從恩氏黏度計(jì)中流出200mL所需時(shí)間,單位s。K20為黏度計(jì)20℃時(shí)水值;
涂-4杯黏度,單位m2/s,=(T4-6.0)/0.223,T4為涂4杯測(cè)得流體流出時(shí)間s;不同黏度測(cè)定方法所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)也可通過(guò)表格進(jìn)行換算。(如下圖)
五、涂料的各成份對(duì)粘度的影響
對(duì)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(duì)涂料的溶解力,而溶解力強(qiáng)弱對(duì)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(shí)涂料生產(chǎn)的最終粘度也會(huì)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(shí),涂料的粘度也會(huì)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(shí)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(shí)對(duì)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(hào)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(shí)其粘度差異也是很明顯。)
4助劑的影響。在色漆中助劑對(duì)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(huì)影響研磨效果也同樣影響涂料的粘度。另外有些助劑對(duì)儲(chǔ)存中的涂料粘度也有很大影響。
六、粘度與溫度的關(guān)系及涂料溫度的測(cè)量
我們都知道粘度是會(huì)隨著溫度變化而變化的,但是它的變化關(guān)系怎樣,有沒(méi)有相關(guān)的變化規(guī)律?經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)可以知道以下規(guī)律:1、當(dāng)漆液粘度越高時(shí)、溫度變化后、其粘度變化越大,當(dāng)漆液粘度越低時(shí)、溫度變化后、其粘度變化越??;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(cè)量時(shí),應(yīng)邊攪動(dòng)邊觀察,由于涂料生產(chǎn)和儲(chǔ)存時(shí)涂料的溫度與環(huán)境的溫度不一致所以在測(cè)量時(shí)會(huì)有一個(gè)溫度數(shù)據(jù)上升和下降的過(guò)程。所以讀取的溫度數(shù)據(jù)時(shí)一定是測(cè)量時(shí)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(jiàn)的問(wèn)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(huì)不同,同時(shí)同樣產(chǎn)品因配方的差異粘度調(diào)整比率也都會(huì)不一致,所以我認(rèn)為涂料粘度的調(diào)整需要品質(zhì)檢測(cè)人員和相關(guān)的技術(shù)人員從實(shí)踐中尋找對(duì)每一品種的相關(guān)粘度變化的規(guī)率,經(jīng)過(guò)積累分析,才會(huì)得到相對(duì)合理的粘度調(diào)整比率數(shù)據(jù)。
七、涂料儲(chǔ)存中的粘度穩(wěn)定情況
涂料在儲(chǔ)存過(guò)程中或多或少都可能有粘度的變化,如烤漆在儲(chǔ)存過(guò)程中的粘度增大、水性涂料儲(chǔ)存過(guò)程中的粘度變小是較明顯例子。當(dāng)然有的會(huì)較變化大,有的會(huì)變化小,這主要因?yàn)椴煌贩N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(cè)條件、檢測(cè)方法、粘度的調(diào)整、涂料的儲(chǔ)存,都會(huì)對(duì)最終數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差,需要涂料品質(zhì)檢測(cè)人員與涂料相關(guān)技術(shù)技術(shù)人員不懈的努力,通過(guò)不斷的實(shí)踐,不斷的完善涂料體系,不斷的完善檢測(cè)方法才能較好的保證涂料粘度檢測(cè)數(shù)據(jù)的偏差。因測(cè)定方法不同,所得測(cè)量值也會(huì)有差異,因此和供應(yīng)商、客戶約定測(cè)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(yàn)溫度為25℃。對(duì)黏度儀除每年送當(dāng)?shù)赜?jì)量局強(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)。
八、夢(mèng)能服務(wù)與支持
1、免費(fèi)樣品
如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用,請(qǐng)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(xiàng)目:驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。
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申請(qǐng)用量:在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。
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夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)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(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)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(jì),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(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
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零售:購(gòu)買50kg以內(nèi),線上購(gòu)買,抖店直接下單購(gòu)買。
工廠業(yè)務(wù):長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票
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