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水性涂料的流变与粘度原来可以这么理解!电解蚀刻药水

作者:admin 时间:2022-09-21 10:49:19 点击:

流变学是研究流体流动和变形的科学,听起来是不是有点炫酷?下面这张炫目的色彩流动的图片跟小编这期要与大家分享的“ 流变与粘度 ”还是有些许关系的……
涂料的流变性能对涂料的生产、贮存、施工和成膜有很大的影响,最终会影响涂膜性能,研究涂料的流变性对涂料的体系选择、配方设计、生产、施工,提高涂膜性能具有指导意义。

要做好水性涂料,首先,我们要搞清楚什么是粘度!

怎样理解粘度?

涂料的流变性能与涂料在不同条件下的粘度有关。设面积为A、距离为dχ的两层液体,在剪切力F的作用以下一定的速度差dν作平行流动,单位面积所受的力(F/A)称为剪切力(τ),速度梯度(dν/dχ)称为剪切速率(D),剪切力与剪切速率的比值(τ/D)称为粘度(η),是液体抵制流动的量度。
粘度不随剪切速率变化的流体称为牛顿流体,粘度随剪切速率变化的流体称为非牛顿流动,非牛顿流体又可分成假装塑性流体,胀流性流体和触变性流体。假塑性流体的粘度随着剪切速率的增加而减小(即切力变稀的流体),胀流性流体的粘度随着剪切的速率的增加而增大,触变性流体的粘度随着剪切时间的延长而降低,涂料大都为非牛顿流体。

哪些因素在影响粘度?

影响涂料粘度的主要因素温度、聚合物浓度,分子量大小及其分布,溶剂粘度等。

测定涂料粘度方法很多,常用的有斯托默粘度计、布鲁克菲尔德粘度计、旋转同心圆筒式粘度计、旋转圆筒杯式粘度计、锥板粘度计等。

涂料流动方程

涂料在制备、贮存、施工和成膜阶段经受不同的剪切速率的作用。分散过程中搅拌下的剪切速率约为103-104s-1,而器壁经受到的剪切速率只有1-10s-1,物料放出后,剪切速率可立即下降到10-3-0.5s-1的范围,颜料有可能沉降下来,在施工中,刷涂、喷涂或辊涂的剪切速率至少在103s-1以上,甚至达到105s-1;施工后,剪切速率立即下降到1s-1以下,为此涂料总被设计和配制成非牛顿流体,以满足性能要求。

以涂料生产、施工中剪切速率的对数为横坐标,粘度为纵坐标作图描述涂料的流变性能,上图表示三种涂料在不同剪切速率下的粘度变化情况。我们可以做出如下分析:

涂料1的配方不合理,它在施工时粘度过低,施工后粘度过高,导致流平性较差。涂料2表示的涂料较合理,低剪切速率下该涂料的屈服值τ0在0.4-1Pa之间,保证涂料有较好的贮存稳定性以及施工后的流平性,不致产生过多的流挂。高剪切区,该涂料的粘度在0.1-0.3Pa·s之间,从而确保涂料有较好的施工性能。涂料3的配方也不合理,施工时粘度过高,会产生刷涂拖带现象;施工后粘度过低,从而产生过多的流挂。当涂料施工后,不可避免地产生条痕,如果流平得很快,条痕就能够消失,流平过程的推动力是涂料的表面张力。

当涂料在垂直底材表面上施工时,由于重力的作用,涂料会向下流动,过度的向下流动会造成涂料的流挂。涂料具有最好的流平性和最低的流挂性是我们所希望的,但降低涂料的粘度有助于流平,却也加速流挂;增加涂层的厚度有助于流平,却又导致流挂。

涂料的粘度对剪切力和时间都有依赖性,随着剪切力的增加或剪切时间的拉长,涂料的粘度将发生变化,这种现象即是涂料的流变性。

最后小编要提醒大家的是:目前的研究表明,只有具有合理屈服值的假塑性涂料体系,才能同时满足上述要求。 所以,看问题也不能完全照搬教科书哦!

1、HY-302系高分子水性丙烯酸类碱溶胀增稠剂。提供涂料低剪切粘度,开罐效果好,具有较好的增稠效果和良好的流动性。

2、HY-303是一种疏水改性碱溶胀缔合型丙烯酸增稠剂,赋予涂料较好的中、高剪切粘度,具有良好的增稠效果和粘度稳定性及优异的流平性,广泛应用于水性涂料中。

3、HY-304D是一种乳胶漆用聚氨酯缔合型增稠剂,是一种极佳的流变改性剂,用于乳胶漆,尤其适用于光泽要求较高的高品质涂料中。

4、HY-305是一款非离子缔合型聚氨酯增稠剂,具有良好的增稠效果和粘度稳定性以及优异的流平性,被广泛应用于水性涂料体系中。