氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

流动性能是液体涂料最重要的特性之一,因为它很大程度上决定了涂料的可用性和使用方便性。流变性是描述液体流变性能的科学要素,想要控制和改变流动性能就需要我们的流变助剂了。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

涂料在储存时,颜填料趋于沉降并形成硬底,且不易重新搅匀。当在倾斜或垂直的表面上施工时,厚涂常常发生流挂(如图2)。

在低剪切范围内有较高的粘度并有一个屈服点的涂料能显著降低沉降和流挂,这就能保证储存更长的时间,而沉降较少。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

然而,上述流变性可能也会对涂料的脱泡消泡和流平有负面效果;气泡上升至涂层表面缓慢,表面流平性不良,“恰当的”流动性能总是根据不同的施工方式的施工参数来综合平衡。

涂料的流变,氯醋树脂

粘度η是用来描述流动特性的一个主要参数。在大多数涂料体系中,粘度并不是一个常数,它取决于多个参数。除了温度的影响外,另一个主要参数是涂料对机械应力的响应情况。

 

粘度范围描述了粘度随着涂料体系剪切力变化的改变情况。从实际应用来说,必须考虑一个相对较大的剪切速率范围(如图3)。在涂料生产过程中(分散、混合和罐装)及施工时辊涂、刷涂或喷漆),存在着较高剪切速率(>100s-1);而储存和施工完至固化期间,剪切速率相对较低(<1s-1)。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

整个剪切范围的流变性最好通过旋转粘度计测量。所有此类测试仪器,都在静止表面和运动表面之间剪切被测液体(如图4)。所测试的参数是旋转力和相应的旋转速度。从这些数据中可计算出粘度,粘度和剪切力的关系通常都通过粘度曲线(如图5)来表示。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

如果粘度不受剪切速率的影响,此流动是最简单的形式,即牛顿型流动。此流动特性只发生在理想的液体中,如水、纯溶剂和矿物油。相应的粘度曲线是水平直线。由于此粘度不受剪切速率影响,因此可以在任何设定的剪切速率测量(单点测量),而能得到对体系完整的表征。

在涂料体系中,此流动特性并不常见,也是不希望的;最轻微的剪切应力(重力)就会使涂料流动,施工后就会产生流挂现象。此类配方同时也易于沉淀。涂料体系中,较常见的流动是假塑性流动,也就是“剪切变稀”(如图5)。在此情况下,粘度与剪切速率成反比,剪切力增加时粘度降低,液体即涂料变稀。此类液体往往有一个屈服值,在低剪切力下,不流动,流动只有在达到或超过屈服值时才开始。因此,流动曲线不再通过原点,而是向上平移了一段距离。从施工性能来说,此流动特性具有优越性。在高剪切力下,涂料具有低粘度,简化了生产和施工时的操作。在较低剪切力下,如储存时,涂料粘度较高,因此,有效消除了颜料的沉降。同时在垂直面上涂料的抗流挂性也有显提高。可是在较低剪切力下的较高粘度可能对涂料湿膜流平和脱泡不利。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

假塑性材料的粘度必须注明测定时的剪切速率才有意义。因此,对此类材料的单点测量意义很小,材料的流变特性只有通过完整的粘度曲线才能表达。

触变性是指粘度不仅与剪切力有关与,时间也有关。假塑性物质随剪切速率的变化而有不同的粘度,但是此粘度不受时间影响。当一触变物质在恒定的剪切速率下受到剪切,随着剪切时间增加,粘度会下降,剪切力一旦去除,粘度将会回到起始值。触变液体的流动和粘度曲线是一典型的“滞后环”,即移除剪力后的粘度恢复曲线与起始时从平衡状态下开始的剪切变稀曲线并不重合(如图6)。对于每一个剪切速率,前者的数值均低于后者,这清楚地表明,对于触变材料,所测的粘度与先前的剪切过程有关。

氯醋树脂控制和把握涂料流动性(一)

 

 

 

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