background image

1  涂料流变性的检测及表示方法   

 

一般以涂料的表观粘度说明涂料体系的流变性能。  具体分为低剪切粘度和高剪切粘度。涂料在低剪切速率

下的表观粘度是由组成涂料的不同组分的相互作用决定的,  这些作用包括颜料的絮聚,  粒子的胶体性质

及少量流变助剂的缔合作用。  涂料在高剪切速率下的表观粘度非常重要,  它是由涂料的流体力学因素决

定的,  如颜料粒子的平均粒径、  粒径分布、  形状和表面电荷以及胶粘剂性能。 

 

表观粘度的测量多用粘度计,  包括旋转粘度计和毛细管粘度计,  其中毛细管粘度计适合测量涂料的高剪

切粘度。下面介绍三种主要的流变仪:  Brookfield 粘度计、  Hercules  粘度计和毛细管粘度计  。 

 

Brookfield 粘度计使用方便  ,价格便宜,可提供涂料的低剪切粘度。由于仅能单点测定,  不能预测高剪切

粘度,  适合于生产稳定时的日常监控。   

 

Hercules  粘度计剪切速率精确、  可提供完整的流变图及高剪切粘度,但对较低剪切速率下的测定不敏感、 

有时只能提供定性信息而不是定量的结果,适合于预测中到高剪切速率涂布过程中的流变性能。 

 

毛细管粘度计~  剪切速率明确、  可提供极高剪切速率下的粘度,但需多次测定进行矫正,  适合于模拟高

速涂布过程。但这种模拟过程也只是近似的,例如在实际的刮刀涂布过程中,  刮刀下的剪切速率很大(达

106s)  ,涂料受剪切变形的时间很短(10s)  ,因此在刮刀下涂料的剪切应变很小。   

 

显然,  每一种流变仪都有一定的剪切速率范围及应用条件,把几种流变仪的测定结果综合起来才能满足预

测大部分涂布工艺过程的要求  。各种涂布工艺过程的剪切速率范围如图 2 所示。   

 

2  涂料流变性的影响因素   

 

2 .1  颜料   

 

颜料是涂料的主要组分之一,约占涂料质量的 90%和体积的 80%嘲  。研究涂料的流变特性必须先知道颜

料浆的流变特性。  颜料粒子的性质又决定了颜料浆的流变性能,  这些性质主要包括粒度(  粒度分布)  、

粒子形状  、粘度、白度和磨耗等。这些匪质反映在涂料的制备过程中是粘度的大小和流动性的好坏。   

 

2 .1 .1  碳酸钙   

 

涂布使用的碳酸钙主要有天然研磨碳酸钙和沉淀碳酸钙两种,天然及沉淀碳酸钙的流变性质方面有明显的

差别。有资料表明,沉淀碳酸钙增加高岭土泥浆粘度,天然碳酸钙降低其粘度,在高剪切下降低更为明显,

并且正比于配方中碳酸钙的百分数。因此,加入超细研磨石灰石到高岭土中可在不影响涂布过程的情况下

提高涂料固含量,并可降低胶粘剂的需要量。   

 

 

 

 

 

近年来随着纳米技术的兴起,  纳米碳酸钙 p  作为廉价的纳米颗粒,  将其应用于涂料中以期获得除料性能

的改善一直是涂料界关注的热门话题之一,尤其是国内众多万吨级的纳米碳酸钙生产线的建成,  更是迫切