无故障涂料和失效涂料之间的区别很大程度上取决于 流变学 的油漆. 流变学 定义为流动和变形的科学,并影响如下性质:
- 转移 树脂和油漆
- 颜料分散
- 应用程序 (刷涂、辊涂、倒辊或直辊涂、喷涂、盘涂、流涂)
- 膜的形成 (流平、流平、膜聚结)
- 贮存稳定性 (耐色素硬沉降性)
相反,粘度可以定义为流动阻力. 如果不考虑和理解粘度,讨论流动和流平是没有意义的. 简单的说, 粘度 液体流动的阻力是否可以用可测量的值来定义. 粘度表示为剪切应力与剪切速率之间的关系.
ϒ (剪切应力) = F(警队)/ A(面积)
D(剪切速率)= V(速度)/ C (厚度)
剪切速率 表示为sec-1 和 剪切应力 达因/厘米2
因此, 粘度 可表示为剪应力/剪切速率:
η(粘度) = ϒ (剪切应力) / D(剪切速率)
因此,粘度的单位是达因/厘米2 /秒-1 或者达因秒/厘米2 or 风度. 液体分为:
- 牛顿 (粘度与剪切速率的线性关系)
- 触变性和假塑性 (粘度随着剪切速率的增加而降低)
- Dilatent (粘度随剪切速率的增加而增加)
表1. 粘度测量单位

图1. 单点粘度测量. 多点粘度测量

如图1所示, 单点粘度测量不能提供必要的信息,以确定涂料是否牛顿, 扩展或触变. 因此, 为各种油漆工艺制定合适的涂料, 有必要知道在剪切速率范围内的粘度特性. 多点粘度测定和流变性调整使颜料分散得到优化, 树脂和涂料转移, 应用程序, 油漆流, 调平和贮存稳定性.
各种流体的粘度特性

图2. 各种油漆工艺的粘度和剪切速率要求

如图3和4所示,说明了涂料工艺(如树脂和油漆)的粘度要求 转移、颜料分散、应用、成膜及贮存稳定性 是否依赖流变学. 例如, 在高速颜料分散及应用性能方面, 具有一定的触变性(剪切变薄)助剂加工, 抗下垂性和沉降性.
无花果. 3各种工艺的粘度测定类型

无花果. 4多种涂料工艺的流变特性

无花果. 5磨基配方的粘度要求

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,以调整应用性能以及耐硬定形. 在涂料配方中有多种成分和变量影响流变学.
影响涂料流变性的问题包括:
- 涂层成分
- 粘合剂(溶液、乳胶或分散剂)
- 颜料
- 填充颜料和填充剂
- 颜料分散剂
- 表面活性剂
- 胺的数量和种类(水性涂料)
- pH值(水性)
- 助溶剂
- 流变特性的定制
- 流变性修饰和选择标准
- 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,并取决于以上列出的多种成分因素. 对乳胶涂料, 当粘度在高剪切速率时进行适当的调整应用, 在低剪切速率下,适当调平的粘度趋于高. 这就是乳胶漆的流平性比溶剂型漆差的原因. 这是最明显的高光泽水平. 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性基团的水溶性聚合物.
一些常见的 thixatropes 他们的公司包括:
- 有机粘土-在颜料分散过程中添加
- 氢化蓖麻蜡-当冷却/加热激活时加入磨基
- 聚酰胺-在冷却/热激活时添加到磨基中,或者在放料时预激活并添加
- 气相硅-在放气过程中加入
水性涂料的流变性控制剂包括:
- 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:
- 疏水改性乙氧基聚氨酯
- 疏水改性碱膨胀乳状液
- 疏水改性羟乙基纤维素
- 启发式-疏水改性乙氧基聚氨酯碱膨胀乳液)
无花果. 6 ASTM D2801抗跌落-添加流变改性剂前(左图)和添加流变改性剂后(右图)油漆的图像

图6. 说明了同一油漆(右图)在修改前,用触控索适当调整油漆(右图),与左图相比,垂直下垂阻力的差异. 总而言之,流变性在提供一种易于颜料分散的涂料方面起着重要作用, 良好的流体传输, 可接受的应用性能和长期耐硬沉降. 关于流变材料的其他信息可以使用Prospector的搜索引擎找到关键字,如流变学, 触变性, 流和增稠剂.
资源
Wikepedia
有机涂料,科学与技术,第三版,威利,威克斯.al. 2007
有机涂料,科学与技术,第三版,威利,琼斯e.al. 2017
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