设计，制定和优化测量涂料流变

今天的涂料能适用于各种基材的装饰和保护，种类繁多。 尽管涂层能提供有效的性能主要取决于对干膜性能，涂层的流变起着涂层应用到基板实际过程中的关键作用。 这一过程不仅影响应用程序的简化和成本，但也可能影响到最终的装饰和保护的干漆膜性能。 涂层具有正确的流变是至关重要，因此，选择合适的流变改性剂同样是至关重要的。

 

大多数涂料的流变需要根据剪切速率的特殊现象。 剪切率是一个涂料的流动程度过程中的参数衡量，与该身为的规定向膜厚度的流动速度比。 因此，该进程的剪切速率范围从色素沉淀（非常低的速度和很厚的薄膜）非常低，拖刷（刷下的快速移动和薄膜）高。 剪切率表示在（秒- 1）的倒数秒为单位不等，从最低值0.001秒色素沉淀到10000 - 1或更大的份量和喷涂秒- 1。 通过定性为一个剪切速率的功能涂层的流变，一些简单的测量能够提供良好的方向，以最适宜的流变学包装设计。 因为一个典型的测量仪器更快，更容易比现实更客观的测试，这个测试，以推动在开发周期的后期将节省时间和金钱。

 

几乎所有的涂料表现出非牛顿流变学剖面，这意味着他们的粘度是剪切速率并不相同。 通常情况下，水性涂料展剪切变稀的行为，也就是说，他们在高剪切速率下粘度。 然而，这在粘度下降是不是永久性的。 他们只瘦而高剪切速率。 当剪切速率又低，涂层再次表现出较高的粘度。 为了研究这种剪切变稀异形度，是非常有用的划分为三个区域剪切率谱;低，中，高剪切（如图）。 从这样三点特性，有用的评估可以由流变学包是否在给定的变化会增加或减少各种涂料流变属性，如凹陷性和刷阻力性能。

 

 

发展流变学专 

 

在大约一个涂料的流变学设计思维，有必要先确定关键应用特性（如高抗流挂性和低刷拖动），然后再考虑这些进程的剪切率，使这项权利的一部分主场迎战剪切速率流变剖面进行了优化。 此外，由于一涂料粘度受温度的影响，但也是很重要的衡量那些在温度下，将使用反射涂料的粘度。 因此，温度控制在测试过程中，无论是器乐和实验室，可以是至关重要的。

 

幸运的是，有一个市场上的流变改性剂产品种类繁多，所以几乎总是能够达到预期的流变。 目前的挑战是这样做的速度和效率。 典型的涂层，是由流变控制性能均灿外观，刷子或滚筒负荷，电影建设，凹陷性，刷阻力，飞溅阻力，色素沉淀，这里仅举几例。 为了在建立正确的涂料流变剖面有效，它必须有预测性的业绩快速刚才提到，实验室为基础的方法。

 

 

增稠剂 

 

在一涂料的流变学剖面的发展，从配方可供选择增稠剂的选择大品种。 这些都改变其化学类型以及它们对涂料流变影响。 三种最常见的化学类型纤维素增稠剂，碱遇水膨胀疏水改性乳液，通常称为恒生，非离子型聚乙二醇为基础的产品，通常被称为HEUR的。 如CELLOSIZE羟乙基纤维素产品的，有使用时间最长的历史。 它们广泛适用，仍然被广泛用于低光泽涂料中。 两种类型的合成增稠剂已经开发在过去30年来改进性能的纤维素。 这些首先是疏水改性碱可膨胀乳剂或恒生，产品，其中一个常见的例子是ACRYSOL的TT - 935陶氏涂料材料流变改性剂。 这种化学类型提供出色的效率和液体产品的形式的好处。 第二合成产品的主要类型是疏水改性聚氨酯环氧乙烷，或HEUR，由ACRYSOL的RM - 845流变改性剂例证。 这种化学类型最大限度地流动和流平，以及光泽。

 

在这些化学类，每个制造商已开发出一系列产品，从有一个相对平坦的粘度剪切速率剖面的对比，通常称为ICI的建设者或牛顿增稠剂，那些传授急剧剪切变稀的流变性，通常被称为为低剪切建设者。 一个典型的涂料使用了两，三个结合，实现了增稠剂流变剖面的性能提供了在整个剪切速率范围内特别是涂层必要的。 该配方的任务是确定哪种组合最好的产品满足这些需求。

 

 

粘度测量 

 

 

低剪切过程包括色素沉淀，刷子和滚筒负荷，在灿外观，流动和流平，并凹陷性。 涂层的低剪切粘度可以测量低速旋转粘度计，如布鲁克菲尔德的DV -Ⅱ+ Pro和小样品适配器;剪切率高达0.1秒，一低就可以实现。 为了调整涂层低剪切粘度，产品，提供一个陡的剪切稀化配置文件，如ACRYSOL的RM - 12W的，被添加到配方。

 

拖现象，如刷，滚筒滑移和喷雾应用背压高剪切过程的例子。 为了测量在高剪切速率粘度，粘度测量，而必须采取的一个涂料薄膜正在受到快速变形。 这种测量的一种易于使用的工具是布氏CAP2000（图2）。 该仪器可配置为5 rpm到1000 rpm和低温（5℃ - 75℃）的速度或高温（50℃ - 235℃）的能力。 阿锥是正确的选择提供薄膜厚度。 当在一个给定的转速使用，组合提供了所需的剪切速率。 一种常见的剪切率值表征建筑涂料用10000秒- 1，这一情况被刷下的代表。 典型涂料的粘度值的范围从大约0.5至2.0风度。 要调整高剪切粘度的特殊配方所需要的值，如ACRYSOL的RM - 5000流变学产品提供了即使在高剪切率粘度，因为他们是专门提供的剪切变稀程度低。 正确的类型和等级的选择此类产品的配方将允许达到预期的性能。

 

剪切过程包括搅拌，泵送，浇筑和某些类型。 虽然这些属性通常并不重要涂层的性能，因此可能不会为它的发展是至关重要的，中期的剪切粘度仍然是一个在生产过程中常见的质量控制措施。 中期剪切粘度是特别有用，因为最常见的质量控制流变改性剂对在中剪切粘度范围的一些影响程度，从而使古测量A是否正确的类型和水平的过程中添加增稠剂的良好指标制造。 一个常见的仪器在涂料工业中用于测量剪切是布鲁克菲尔德的Ku 2（图3）。 该仪器是根据历史的检验涂层斯托默方法。 桨式主轴旋转着涂料可以在200转，以及由此产生的黏度在克雷布斯单位报告，简称古。 建筑涂料中通常有剪切粘度介于90和120克雷布斯单位，虽然值范围从50至140古。

 

总之，今天的涂料流变期望非常高，但具有适当的方法和测量，这些期望能够得到满足。