Brookfield的涂料流变学测量解决方案涂料的流变性与测量涂料
Brookfield的涂料流变学测量解决方案
一、涂料的流变性与测量
涂料一般为粘稠液体或粉状物质，可以用不同的施工工艺涂覆在物体表面，干燥后能形成粘附牢固、具有一定的强度、连续的固态漆膜，赋予被涂物以保护、美化和其它预期的效果。由于涂料在涂装的过程中，一定要经过流体这个阶段，所以流变性能是涂料的一项重要性能。流体按大类可以分为牛顿型和非牛顿型，非牛顿型流体又分为剪切速率依存型和时间依存型。剪切速率依存型是指流体的流动行为随剪切速率的变化而变化，包括假塑型、胀流型和塑型。时间依存型是指一定剪切速率下流体随时间而变化的流动特性，包括触变型和震凝型，实际中的涂料大多数是触变型流体。
在涂料的生产、贮存、施工和成膜过程中,所受到的力可以分为纯剪切、拉伸剪切和简单剪切等，其中主要是简单剪切，当涂料受到简单剪切做单向层流，层间有速度差，若剪切应力为τ，剪切速率为Y，则粘度η＝τ/Y，称为动力粘度，单位为Pa.s（泊），常用单位为mPa.s 或者cP（厘泊）。粘度是涂料流变学的一个重要指标，与剪切速率和剪切应力密切相关。表1即是按照涂料受到简单剪切估计的一些施工方法以及流平流挂的剪切速率：
－1
涂料主要有三部分组成：成膜物质、溶剂和填料。这几种物质对涂料流变性的影响主要在低剪切速率方面，如颜料的絮凝，各种助剂的存在，所形成的结构使粘度变化很大；在高剪切速率下，结构被破坏，所呈现的粘度接近树脂溶液本身和分散颗粒对粘度的影响。高低剪切速率下的粘度配合，使涂料有一个符合储存和施工所需的流变性能。例如在涂料贮存中,希望体系有较高的粘度,防止颜料和填料的沉淀；在施工时开始要求体系粘度较低,有利于涂膜流平,但要求涂膜粘度在一定时间达到较高粘度,以免涂膜产生流挂和流淌现象；粉末涂料只有它的熔融体有足够低的粘度时才有足够的流平，另外粘度也对颜料在涂料中的分散有很大影响。
从以上分析也可以看出，涂料的流变性的以下几个方面的参数：屈服值、触变性、粘度恢复速度和施工剪切速率下的粘度对涂料的质量影响很大，所以这几个参数的测量在涂料的生产、研发和使用中备受重视。
二、Brookfield的涂料流变学测量解决方案
Brookfield作为世界上最出色的旋转粘度计/流变仪制造商之一，自从1934年研究出第一台表盘式旋转粘度计，推出了一系列针对涂料生产和研发用的粘度计/流变仪，为涂料生产中的流变性研究与测量提出了一个完整的解决方案。1、通用的DV-II+ Pro 型旋转粘度计，这个机型的转子是比较常见的是圆盘式转子，也可以根据用户需求配合其它转子，数字显示，可以与电脑连接，通过人性化的软件来进行测量，可以用来测量涂料的原料的粘度、半成品的粘度、成品的粘度等，在质量控制和研发中做配方设计中应用很多。针对不同客户的需求，Brookfield还推出了小量样品适配器（SSA）、螺旋适配器（SA）、超低粘度适配器（ULA）、升降支架、桨式转子等附件，在一些生产或者研发过程中使用这些附件可以使测量粘度的范围大大扩大，测量准确度也有很大提高。此类粘度计还有DV-I+、表盘式、DV-E等。
2、涂料中最常用的是斯托默（Stormer）粘度计，此仪器的最初发展是模仿漆工用桨叶搅拌涂料，视其阻力大小来判断该漆的稠度，以Krebs Unit(KU)表示。Brookfield推出的新一代
的Stormer粘度计（KU-2）配有固定转速为200rpm的驱动马达，以完全取代传统粘度计所需砝码，此类粘度计现在还可以直接读出以cP（厘泊）为单位的涂料粘度，这在很大程度上使测量更方便，可以满足客户不同测试条件的需要。
3、CAP系列锥板粘度计主要用于测定较粘稠物料的黏度及其流变性，因为其剪切速率比较高（剪切速率最高可达13300s－1），比较合适用来模拟涂料刷涂过程中的剪切速率，是涂料生产中的质量控制和研发中的必备仪器。该仪器的优点除了所需样品量少、清洗方便、测试速度快以外，还自带温控系统。
4、R/S流变仪可以控制剪切应力/剪切速率，在测量涂料的触变性、屈服应力等性能方面的使用更加方便。涂料在涂装后的最终外观取决于烘烤初期涂料的流动性之类的流变学行为，在涂装后的流动性只能在极低的剪切速率下才能研究，所以使用R/S流变仪采用一个从高到低的剪切速率变化，可以很好的反应涂料的触变行为。R/S流变仪通过对剪切应力的控制，可以表征涂料刚开始屈服到流动的曲线变化，更全面的涂料的流变性。
5、在线粘度计可以对涂料生产过程的粘度进行实时监控，通过粘度来反映产品的质量，进行质量控制，保证了不同批次产品质量的一致性，可以及时发现生产中问题，减少各种浪费，节约生产成本。目前涂料用的在线粘度计主要有两种：TT100和AST100。下表即是此方案。
Brookfield的涂料流变性测量解决方案
粘度计型号主要特点应用范围适用标准附件备注
DV-II+Pro 数显、可编程、转速范
围宽
原材料和成品质量
控制、研发
ASTM
D2196
少量样品适配器、超低
粘度适配器、升降支架、
桨式转子等
也可选用表
盘式、DV-I+
等
KU-2数显、可显示KU和CP
值、操作简单
成品质量控制
GB 9269、
ASTM D562
样品杯
CAP2000+高剪切速率、可测少量
样品、易于清洗
研发和质量控制
GB 9751、
ASTM
D4287
转子
也可选用
CAP1000+
R/S流变仪剪切应力可控、可测量
屈服应力与触变性、性
价比最高的流变仪
研发和质量控制温控附件、转子
DV-III+流变
仪有RS部分
功能
AST－100在线粘度计
实时监控生产中的粘
度、保证不同批次的产
品质量、坚固耐用
生产中质量控制
也可选用TT
－100在线粘
度计
另外，Brookfield的大部分粘度计/流变仪都可以和计算机配合使用，这类粘度计也被称为可编程粘度计，即可以通过程序来控制粘度计的运行，设定不同的程序，即可测定不同条件下的粘度，然后数据输入电脑，通过软件来分析涂料的流变性，根据流变性来预测不同配方和工艺条件下涂料的性能。例如DV-III+流变仪使用Rheocalc32软件，可以设定不同程序，自动采集数据，绘制粘度-时间/温度关系图表，生成的数据也可以通过Excel文件输出，方便了客户。RS流变仪使用Rheo2000软件，功能更加强大，能测流变曲线、屈服应力、触变指数、蠕变性、粘弹性等。
三、结语
涂料的流变性比较复杂，至今仍有很多理论问题有待研究。尽管如此，随着涂料应用范围的扩大和研究的深入，已总结出一些实用规律用于指导实践，特别是一些高性能的仪器包括旋转粘度计/流变仪的使用，使测量的数据可以在很大程度上反映涂料的流变性，促进了
涂料的研发、质量控制以及生产方面的技术进步，也将使涂料流变性的研究越来越深入！
四、涂料标准
旋转粘度计法国内标准：
触变型涂料用流出杯法所测粘度过大，需用旋转粘度计。有旋转桨式粘度计、同轴圆桶旋转粘度计、锥形平板粘度计等。
在国家标准中，旋转粘度计测涂料粘度的方法标准常用的有GB／T 9269---1988建筑涂料粘度的测定斯托默粘度计法和GB／T 975 1-1988涂料在高剪切速率下粘度的测定。
GB／T 9269-1988适用于建筑涂料粘度的测定，也可以用于适宜涂料粘度的测定。它以产生200 r／min转速所需要的负荷表示，单位为克(g )也可以通过查GB／T 9269---1988中的表格获得与产生200 r/min转速所需要的负荷和克雷布斯(Krebs)单位(KU)换算。克雷布斯(Krebs)单位(KU)是产生200 r／min转速所需要负荷的一种对数函数，一般用来表示用于刷涂和辊涂涂料的粘度。
GB／T 9751-1988中在5 000—20 000 s 的剪切速率下，测定涂料的动力学粘度，在比较各种涂料的粘度时，剪切速率应大致相同。这项标准适用于一切刷涂涂料，而不管其是否具有牛顿性质。此项标准中可以使用旋转粘度计和锥板粘度计。对于同一试验者在同一试验室中使用一台设备所取得的两次测定值之间的相对误差不应大于5％。
涂料粘度测定的国际标准
① ASTM D 562-2001
采用Stormer一型粘度计测量Krebs单位用的涂料粘稠度的标准试验方法。标准规定了用斯托默粘度计测定涂料粘度的方法，结果以克和克雷布斯(Krebs)单位(KU)表示。
② ASTM D4287-2000
用锥板粘度计测定高速剪切粘度的标准试验方法。标准规定了在高速剪切条件下(12 000 s-1)使用锥板粘度计测定涂料粘度的方法，结果以mPa·s表示。
③ ISO 2884—1—1999
涂料和清漆，用旋转粘度计测定粘度。第1部分：高剪切速率下使用的锥形和板式粘度计。标准规定了在高速剪切条件下使用锥板粘度计测定涂料粘度的方法，结果以mPa·s表示。
④ ISO 2884—2—20o3
色漆和清漆，用旋转粘度计测定粘度。第2部分：以规定速率工作的盘式或球式粘度计。标准规定了使用盘式或球式粘度计测定涂料粘度的方法，结果以mPa·s表示。
涂料流变学性能_实用化的流变学
涂料流变学性能——实用化的流变学 刘金刚 （中国制浆造纸研究院 １０００２０） 摘 要：文章对涂料流变性能的基本类型、涂料流变性能的基本要求、涂料组分的流变性能作了论述，通过现有仪器的流变性能的测定，预测或模拟实际涂布的运行情况，完善涂料的流变性能，改进涂布运转性。 关键词：流变学 涂料 剪切速率 流变仪 流变性能 １ 前言 在实际生产中，许多涂布运转性问题如涂布量难以控制、刮刀压力大、刮刀痕、刮刀涂料析出（翻料）等都可能是涂料流变性能不佳所致。流变性能直接与涂料的涂布运转性相关联，并间接影响到涂布纸性能。流变性能是涂料的一项重要性能，通过调整流变性能可以解决很多实际问题，但并不能把流变性能理解为一项单纯的性能指标。虽然流变性能经常被提及，但由于晦涩难懂难以实用化。流变学是研究流变性能的科学，简化流变学理论并从中提炼出有价值的结果用于指导实践将是很有意义的。 ２ 流变学定义 流变学是研究物质变形和流动规律的科学。流变实际上是一个内涵更为广泛的术语，它不仅包括粘度，而且包括粘弹性和塑性。当仅讨论流体流动规律时，可以近似地用粘度来理解流变学。 ３ 涂料流变性能的基本类型 按大类可以把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为剪切速率依存型和时间依存型。剪切速率依存型是指流体的流动行为随剪切速率的变化而变化，包括假塑型、胀流型和塑型。时间依存型是指一定剪切速率下流体随时间而变化的流动特性，包括触变型和震凝型。实际中的造纸涂料都是非牛顿型的。涂料很难明确地分为剪切速率依存型和时间依存型，但偏重程度是有判别的。剪切速率依存型和时间依存型流体的流动行为如图１～２所示。 ４ 涂料流变性能的基本要求 理想的涂料为带有一定触变性的假塑性即剪切稀化或粘度降低的流体，实际的流变性能是上述基本类型的组合。涂料的运转性不仅指涂布机运转性，还涵盖了全范围涂布工艺过程。涂料的流变性能要满足全方位包括泵送、过筛、上料、计量、回流和流平等工艺的要求。正如图３所示，最佳的涂料性能应是一种平衡的结果。如果涂料的流变性能达不到要求将会产生运转性障碍： ◆全剪切速率范围内的低粘度将引起保水问题； ◆低剪切速率下的高粘度将会产生泵送和启动障碍； ◆高剪切速率下的高粘度将产生过筛和上料障碍； ◆超高剪切速率下的高粘度将会引起：刮刀涂料析出和刮痕、涂布量控制困难和纸幅断头； ◆超高剪切速率下的低粘度将会产生不均匀
试验十八流体流变性质的测定-沈阳药科大学
实验十八流体流变性质的测定 一、实验目的 掌握流体流变曲线的测定原理及方法。 二、实验指导 在适当外力的作用下，物质所具有的流动和变形的性能，称为流变性。量度物质流变性最常用的物理量是粘度。 流体分为牛顿流体和非牛顿流体两大类。 牛顿流体表现为切变应力与切变速度成正比，即： F/A=η·dν/dγ 式中F/A-切变应力，dν/dγ-切变速度，η为粘度系数或粘度。 对于某一特定液体，粘度为一常数，这是牛顿流体的特征，如水、甘油、糖浆都属于牛顿流体。测定牛顿流体粘度常用的仪器有毛细管粘度计（平式和乌式粘度计）和落球粘度计。 非牛顿流体不符合切变应力和切变速度成正比的关系，其粘度是随切变应力的变化而变化的。如高分子溶液、溶胶、乳浊液、软膏及一些混悬剂等，均属于非牛顿流体。 把切变速度（D= dν/dγ）随切变应力（S=F/A）而变化的规律绘制的曲线称为流变曲线。牛顿液体流变曲线是通过原点的直线，可以用一点的粘度绘制流变曲线。非牛流体的流动曲线有的不通过原点，且大部分为曲线，切变速度与对应的切变应力须一一测定后才能绘制出流变曲线。非牛顿流体按流动方式的不同，可分为塑性流体、假塑性流体、胀性流体、触变流体。测定非牛顿性流体粘度的常用仪器为旋转式粘度计。 流变学在药剂中的混悬剂、乳剂、胶体溶液、软膏剂和栓剂等的处方设计、质量评价以及制备工艺的确定都具有重要的指导意义。 三、实验内容和操作 1．甘油流变曲线的绘制 （1）将杯和转子在所定的位置固定，通循环水使杯保持恒温（30℃） 83
（2）将甘油倒入杯中标线处，继续循环水，使甘油保持恒温。 （3）将砝码挂上后，读出旋转指针的刻度，然后使制动器脱离，记录旋转指针旋转一周的时间，求出旋转的速度（ν）。 （4）变换砝码的重量，重复上述操作 2．先配制0.5%、1.0%、3.0%羧甲基纤维素钠水溶液的流变曲线的绘制 如前述固定好杯和转子，加入羧甲基纤维素水溶液至标线处，保持杯内溶液恒温后，重复上述操作。 四、实验结果与讨论 1．对于甘油，依据测定的旋转速度ν和砝码的重量（w）的关系，绘制流变曲线，由直线的斜率求出装置的常数（Kν）。 ν=Kν·W·1/η 这里η为粘度系数，甘油的粘度系数为624cp（t=30℃） 2．各种浓度的羧甲基纤维素水溶液的数据，同上述方法处理，当流变曲线为直线时，由上式求出粘度系数。若为非牛顿流体，指出符合哪种类型。 五、思考题 1．简述流变学在药剂学中的应用。 2．给出牛顿型流体、塑性流体、假塑性流体、胀性流体的流动曲线。 （杨丽） 84
涂料化学习题及部分答案
涂料化学习题及参考答案 一、选择题（在下列各小题的备选答案中，请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。每题1分，共20分） 1、涂装是将涂料涂布到被涂物体的表面，经干燥成膜的工艺。它包括涂装前 B 三个基 本工序，包括 C ，确定良好的作业环境条件，进行质量、工艺管理和技术经济的分析等重要环节。其中最关键的三要素是 A 。 A、涂料、涂装技术和涂装管理 B、对被涂物表面的处理、涂布工艺和干燥 C、选择适宜的涂料，设计合理的涂层系统 2、助剂是涂料中的辅助组分，能对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。助剂分 A、B、C、D 等几类。 A、对涂料生产过程发生作用的助剂 B、在涂料储存过程中起作用的助剂 C、在涂料施工成膜过程中发生作用的助剂 D、对涂料性能产生作用的助剂 3、从涂料的角度看，A、C、D 聚合物作为成膜物是不合适的。 A、具有明显结晶作用的 B、非晶态 C、分子量太高的 D、分子量分布太宽的 4、涂料中漆膜触干，实干既是粘度大小的反映，也是自由体积大小的一种反映，因而也和 T-Tg有关，它们的对应关系大致是：触干 A 、实干 C 、玻璃态 B 。 A、T-Tg≈55℃ B、T-Tg≤0℃ C、T-Tg≈25℃ D、Tg≈T-100℃ 5、液体涂料（用于刷涂）的粘度为 C 。 A、0.001 Pa.s B、103Pa.s C、0.1~0.3 Pa.s D、约1 Pa.s 6、自然干燥是最常见的涂膜干燥方式，它不需要外加能源和设备，特别 A 的涂装等。 A、适宜建筑装饰性涂料，室外的大面积构件 B、希望节约时间，提高效率 C、希望缩短操作过程和保养时间，减少占用场地 D、在密闭的环境中，减少灰尘沾污涂膜 7、加热干燥（或称烘干）是现代工业涂装中主要的涂膜干燥方式，特别是那些必须经加热
涂料工艺笔记(试题学习)
涂料工艺 第一章绪论 第一节涂料的发展概况 一、定义 涂料（coating）：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能（如绝缘、防腐、标志等）固态涂膜的一类液体或固体材料。 二、发展概况 1. 油漆paint 2. 涂料coating 20年代硝基纤维素30年代：醇酸树脂 40年代：环氧、有机硅 50年代：聚丙烯酸酯 60年代：聚氨酯 70年代：粉未涂料 80年代：基团转移聚合方法 目前1)功能性涂料：耐温、防火、示温、导电、磁性、耐磨、润滑、吸波； 2）用生物学方法合成高分子原料 三、发展趋势 1. 原材料的变化 原始涂料（天然矿物+色素）→油性涂料（油、松香）→天然树脂（大漆、虫胶）→合成树脂→？ 2. 形态的变化 溶剂型水性化 高固体份化 无溶剂化 粉未化 3. 制造技术 手工管道化 密闭化 连续化 自动化 4. 涂料品种 多样化；系列化；功能化；半永久化 第二节涂料的功能 保护装饰标志特殊功能 第三节涂料的基本组成及其作用 涂料的基本组成可用下图示意： 高等教育#
高等教育# 第四节 涂料的分类与命名 一、涂料有以下一些分类法： 1. 用途：家具漆、建筑漆、船舶漆、汽车漆、电气绝缘漆等。 2. 施工方法：涂刷用漆、喷漆、浸涂漆。电泳漆等。 3. 施工工序：腻子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆等。 4. 形态：溶剂型漆、水溶性漆、水乳胶漆、粉末涂料、高固体份涂料、无溶剂涂料等。 5. 外观：大红漆、黑漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆等。 二、涂料分类国家标准：《涂料产品分类、命名和型号》国家标准GB2705-92 1. 命名原则：涂料全名＝颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称 e.g. 红硝基磁漆、铁红酚醛底漆 2. 涂料型号：涂料型号＝成膜物质代号+基本名称代号+序号代号 命名代号 涂料类别 主要成膜物质 Y 油性漆类 天然动植物油、清油、合成油 T 天然树脂漆类 松香、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆 F 酚醛漆类 酚醛树脂、改性酚醛树脂、甲苯树脂 L 沥青漆类 天然沥青、煤焦沥青、石油沥青 C 醇酸漆类 醇酸树脂及改性醇酸树脂 A 氨基漆类 脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂 Q 硝基漆类 硝基纤维素、改性硝基纤维素 M 纤维素漆类 苄基纤维、乙基纤维、羟甲基纤维、乙酸纤维、乙酸丁酸纤维 G 过氯乙烯漆类 过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂 X 乙烯漆类 氯乙烯共聚树脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、含氯树脂、氯化 聚丙烯、石油树脂 B 丙烯酸漆类 丙烯酸树脂 Z 聚酯漆类 不饱和聚酯、聚酯 涂料 主要成膜物质 primary film former 次要成膜物质 secondary film former 稀料 diluent 辅助成膜物质assistant film former 油料 树脂 干性油drying oil 半干性油semidrying oil 不干性油 天然natural resin 人造synthetic resin 颜料pigment 着色颜料（有机、无机） 防銹颜料 rust-inhibiting pigment 体质颜料（填料）extender, filler 溶剂solvent 助溶剂cosolvent 稀释剂thinner 增塑剂plasticizer 催干剂drier 固化剂curing agent 抗结皮剂anti skinning agent 防霉剂mildew proof agent 防污剂antifouling additive
涂料流动与流平
涂料的流动与流平 一、前言 涂膜的流平是涂料表观性能的体现，实际上流平性好坏涉及到涂料的许多方面，例如粘度、涂料的流变性、原材料匹配性、颜料分散工艺的设计、助剂的选择及应用技术、涂装工艺及涂装环境等诸方面因素。可以说涉及到涂料生产及涂装的全过程，绝非单独依靠流平剂所能控制的。 以实际工作经验为基础，拟对涂料的流动与流平及其与流平剂的关系作如下介绍：流平剂在涂料的流动与流平中所发挥的作用。流平剂种类不同作用机理和发挥的效果亦不同，即使流平剂的种类相同结构不同，使用效果亦不同。所以应用流平剂时要根据涂料需要克服的问题和助剂的结构类别进行选择。应用时要注意流平剂与其他助剂的匹配性及其负面作用和克服对策。 掌握了流平剂的应用对提高涂料产品质量水平会有一定帮助的，另外对流平剂的开发也是有益的。 二、影响涂料流动与流平的因素 涂料流动成膜的力是外加的剪切力。即外力作用于涂料使其铺展成膜。流平的动力是表面张力即涂料自身收缩的力，这是在外力消失后，使涂膜表面达到光滑平整状态的主要作用力。 由此可以得出这样的结论：流动与流平两个定义之间没有什么太大的区别，涂料要达到光滑平整的表面需要具有良好的流动与流平特性。 2.1涂料流体性质对流动与流平的影响 不管是流动还是流平都是涂料的运动形式，都要受到涂料粘度的影响。涂料流体性质不同，粘度与剪切速率呈现出不同的关系，所以对流动和流平的影响程度也不一样。如何利用涂料这一属性即达能到流动与流平的目的，又能克服涂料某些弊病是我们技术人员所追求的目标。 涂料大约有五种流体类型：牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨涨流体、触变流体。假塑性流体和触变流体是涂料最常用的两种流体结构。它们对防沉、防浮色发花、防流挂、防止立面涂装时的波纹都是相当有益的。但对流平和光泽会造成一定影响。只要注意选择触变剂，合适地调节流挂极限膜厚度，仍有可能达到理想的涂膜流平效果。 由式1中可以看出极限膜厚度与屈伏值成正比，只要改变屈伏值就可以调整涂膜厚度。也就是说选择触变剂类别及用量是达到流平与防流挂的关键。可以采用流挂实验刮涂器进行实验。也可以采用贴条称重法进行实验。实验证实流平剂特别是有机硅类流平剂对防流挂有一定帮助。 三、涂膜表面形态对流平的影响 构成涂膜形态不规整有两种原因，一是由涂装工具产生的痕跡，如刷痕取决于鬃毛刷的类型，刷痕的深浅不一。滚痕取决于滚涂机和绕线棒，滚涂或刮涂产生的凹凸的状态不等。涂膜的不规整度越大流平越困难。二是基材形状造成的，基材表面是粗糙的要得到光滑平整的涂膜是比较困难的。找平的方法是刮胒子和厚涂底漆。遇到上述情况造成的表面流平问题，最好的办法是保持涂料的高表面张力，增强基材润湿铺展能力，保持涂膜最佳极限厚度，采用良溶剂稀释树脂，并控制其挥发速度及平衡。可参考公式2。 从2式中不难看出涂料的表面张力高和涂膜厚度大对缩短流平时间是有利的。所以在这种涂料中最好不要选择强降低表面张力的流平剂。要选择基材润湿剂和不降低戓少降低表面张力的流平剂配合使用。例如Tego的Tego? Wet 260加Tego? Flow 300。
聚合物溶液流变性
聚合物溶液的流变模式 聚合物流变性是指其在流动过程中发生变形的性质，主要体现在有外力场作用时，溶液粘度与流速或压差之间的变化关系。高分子的形态变化导致了聚合物溶液宏观性质的变化。聚合物溶液是非牛顿流体，其流动行为可用Ostwald-Dewael幂律方程[56]来描述： 根据流体力学对液体流型的分类，驱油用的部分水解聚丙烯酰胺溶液属于假塑性流型，即表观粘度呈现剪切稀化现象。在低剪切速率下，溶液的流变曲线斜率n=1，符合牛顿流动定律，称为第一牛顿流动区，该区的粘度通常称为零切粘度η0，即γ&→0的粘度。随着剪切速率的增大，流动曲线的斜率n<1，称假塑性区，该区的粘度为表观粘度ηa；剪切速率的增大，表观粘度ηa值变小，其表观粘度与剪切速率呈幂指数关系。在假塑性区，剪切速率与表观粘度的关系可用Ostwald-Dewael幂律模型来描述。 HPAM水溶液的完整的流变曲线如图2-1所示。流变曲线包括牛顿段、假塑段、极限牛顿段、粘弹段和降解段。粘度随剪切速率的变化与高分子在溶液中的形态结构有关。在很小的剪切速率下，大分子构象分布不改变，流动对结构没有影响，聚合物溶液的粘度不随剪切速率的变化而变化，此即牛顿段；当剪切速率较大时，在切应力的作用下高分子构象发生了变化，长链分子偏离平衡态构象，而沿流动方向取向，使聚合物解缠和分子链彼此分离，从而降低了相互运动阻力，这时表观粘度随剪切速率的增加而降低。当剪切速率增加到一定程度以后，大分子取向达到极限状态，取向程度不再随剪切速率而变化，聚合物溶液遵守牛顿流动定律，表观粘度又成为常数，此即所谓的极限牛顿段。当剪切速率再增加时，主链的相邻键偏离了正常的键角，从而产生了弹性恢复力，而表现出粘弹性，使表观粘度增加。当剪切速率增加到足以使高分子链断裂时，发生能了聚合物降解，使聚合物粘度降低。 另外，随着剪切速率的增加，ηa下降，开始时ηa下降很快，随后变得缓慢，逐渐趋于平缓，进一步说明了HPAM属于假塑性流体。Mooney方程可解释这一现象，体系的表观粘度ηa与粒子的内相体积Vi、堆积系数υ和形态常数ke有如下关系：
涂料的流动与流平
一、前言 涂膜的流平是涂料表观性能的体现，实际上流平性好坏涉及到涂料的许多方面，例如粘度、涂料的流变性、原材料匹配性、颜料分散工艺的设计、助剂的选择及应用技术、涂装工艺及涂装环境等诸方面因素。可以说涉及到涂料生产及涂装的全过程，绝非单独依靠流平剂所能控制的。 以实际工作经验为基础，拟对涂料的流动与流平及其与流平剂的关系作如下介绍：流平剂在涂料的流动与流平中所发挥的作用。流平剂种类不同作用机理和发挥的效果亦不同，即使流平剂的种类相同结构不同，使用效果亦不同。所以应用流平剂时要根据涂料需要克服的问题和助剂的结构类别进行选择。应用时要注意流平剂与其他助剂的匹配性及其负面作用和克服对策。 掌握了流平剂的应用对提高涂料产品质量水平会有一定帮助的，另外对流平剂的开发也是有益的。 二、影响涂料流动与流平的因素 涂料流动成膜的力是外加的剪切力。即外力作用于涂料使其铺展成膜。流平的动力是表面张力即涂料自身收缩的力，这是在外力消失后，使涂膜表面达到光滑平整状态的主要作用力。由此可以得出这样的结论：流动与流平两个定义之间没有什么太大的区别，涂料要达到光滑平整的表面需要具有良好的流动与流平特性。 2.1涂料流体性质对流动与流平的影响 不管是流动还是流平都是涂料的运动形式，都要受到涂料粘度的影响。涂料流体性质不同，粘度与剪切速率呈现出不同的关系，所以对流动和流平的影响程度也不一样。如何利用涂料这一属性即达能到流动与流平的目的，又能克服涂料某些弊病是我们技术人员所追求的目标。 涂料大约有五种流体类型：牛顿流体、塑性流体、假塑性流体、膨涨流体、触变流体。假塑性流体和触变流体是涂料最常用的两种流体结构。它们对防沉、防浮色发花、防流挂、防止立面涂装时的波纹都是相当有益的。但对流平和光泽会造成一定影响。只要注意选择触变剂，合适地调节流挂极限膜厚度，仍有可能达到理想的涂膜流平效果。 由式1中可以看出极限膜厚度与屈伏值成正比，只要改变屈伏值就可以调整涂膜厚度。也就是说选择触变剂类别及用量是达到流平与防流挂的关键。可以采用流挂实验刮涂器进行实验。也可以采用贴条称重法进行实验。实验证实流平剂特别是有机硅类流平剂对防流挂有一定帮助。
涂料工艺学论文
选修课涂料工艺学 论文题目汽车涂料的发展与应用 学生专业化学工程与工艺 学生姓名 学号2012082119 所在院系化学与化工系 任课教师
汽车涂料的发展与应用 （学校济宁学院院系化学与化工系山东省济宁市邮编272000） 【摘要】随着汽车制造业突飞猛进的发展,对于车用涂装产业的发展要求也越来越高.根据目前全球汽车 涂料行业持续变化的特点,汽车涂料越来越受到人们的关注。本文介绍了汽车涂料的现状,环保节能汽车涂料,纳米材料在汽车涂料中的应用,国内汽车涂料的市场分析,现代汽车涂料的发展趋势。同时指出了开发环保涂料是人们永远的追求及今后发展趋势,高科技涂料的相继问世,为新世纪汽车涂装涂料的发展开创了美好的前景。 【关键词】汽车涂料;环保节能;纳米材料;发展趋势;应用 前言 在汽车工业发达的国家中,汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位,一般仅次于建筑用涂料。但它在涂料的销售额中所占的比例最大,且高于建筑涂料。因此,各国涂料生产厂家非常重视汽车涂料的发展动向及开发,以适应汽车工业发展的需要,汽车涂料的生产和技术开发有集团化、国际化的倾向。在近10多年里,汽车涂料在其耐候性、耐石击性、外观装饰性、高艺术观赏性等方面都取得了很大的进展。但随着人们环保意识的增强,使汽车用涂料又面临种种新的课题。当今对汽车涂料的要求是提高涂层品质、保护地球环境和降低成本。针对这些要求,涂料制造厂家从涂料本身出发,进行了大量的研究,开发了一系列新型涂料。 1汽车涂料的发展现状 随着工业化的不断发展,导致地球环境不断恶化,保护自然环境已成为全人类的共同课题。当人们着手解决汽车尾气对环境造成的污染的同时,对汽车涂装过程中VOC(挥发性有机物)造成的大气污染也引起了高度的重视。据估计,全球汽车工业释放的VOC每年高达30万吨以上。21世纪,汽车工业将进一步发展,尤其在中国等发展中国家,汽车更是人们梦寐以求的、象征着地位和财富的东西。而汽车涂料用量必将随着汽车产量的加大而增长。 汽车涂料品种多、用量大、涂层性能要求高、涂装工艺特殊,己经发展成为一种专用涂料。在汽车工业发达的国家,汽车涂料的产量占涂料总产量的20%。汽车涂料是工业涂料中技术含量大、附加值高的品种,它代表着一个国家涂料工业的技术水平。主要品种有:汽车底漆、汽车面漆、罩光清漆、汽车中涂漆、汽车修补漆。 20世纪90年代,一批耐酸雨、抗划伤型汽车面漆、水性涂料、高本分涂料和粉末涂料等环保型涂料相继开发,并己广泛获得工业应用。ICI公司成功地开发出划时代的水性涂料,
Brookfield的涂料流变学测量解决方案涂料的流变性与测量涂料
Brookfield的涂料流变学测量解决方案 一、涂料的流变性与测量 涂料一般为粘稠液体或粉状物质，可以用不同的施工工艺涂覆在物体表面，干燥后能形成粘附牢固、具有一定的强度、连续的固态漆膜，赋予被涂物以保护、美化和其它预期的效果。由于涂料在涂装的过程中，一定要经过流体这个阶段，所以流变性能是涂料的一项重要性能。流体按大类可以分为牛顿型和非牛顿型，非牛顿型流体又分为剪切速率依存型和时间依存型。剪切速率依存型是指流体的流动行为随剪切速率的变化而变化，包括假塑型、胀流型和塑型。时间依存型是指一定剪切速率下流体随时间而变化的流动特性，包括触变型和震凝型，实际中的涂料大多数是触变型流体。 在涂料的生产、贮存、施工和成膜过程中,所受到的力可以分为纯剪切、拉伸剪切和简单剪切等，其中主要是简单剪切，当涂料受到简单剪切做单向层流，层间有速度差，若剪切应力为τ，剪切速率为Y，则粘度η＝τ/Y，称为动力粘度，单位为Pa.s（泊），常用单位为mPa.s 或者cP（厘泊）。粘度是涂料流变学的一个重要指标，与剪切速率和剪切应力密切相关。表1即是按照涂料受到简单剪切估计的一些施工方法以及流平流挂的剪切速率： －1 涂料主要有三部分组成：成膜物质、溶剂和填料。这几种物质对涂料流变性的影响主要在低剪切速率方面，如颜料的絮凝，各种助剂的存在，所形成的结构使粘度变化很大；在高剪切速率下，结构被破坏，所呈现的粘度接近树脂溶液本身和分散颗粒对粘度的影响。高低剪切速率下的粘度配合，使涂料有一个符合储存和施工所需的流变性能。例如在涂料贮存中,希望体系有较高的粘度,防止颜料和填料的沉淀；在施工时开始要求体系粘度较低,有利于涂膜流平,但要求涂膜粘度在一定时间达到较高粘度,以免涂膜产生流挂和流淌现象；粉末涂料只有它的熔融体有足够低的粘度时才有足够的流平，另外粘度也对颜料在涂料中的分散有很大影响。 从以上分析也可以看出，涂料的流变性的以下几个方面的参数：屈服值、触变性、粘度恢复速度和施工剪切速率下的粘度对涂料的质量影响很大，所以这几个参数的测量在涂料的生产、研发和使用中备受重视。 二、Brookfield的涂料流变学测量解决方案 Brookfield作为世界上最出色的旋转粘度计/流变仪制造商之一，自从1934年研究出第一台表盘式旋转粘度计，推出了一系列针对涂料生产和研发用的粘度计/流变仪，为涂料生产中的流变性研究与测量提出了一个完整的解决方案。1、通用的DV-II+ Pro 型旋转粘度计，这个机型的转子是比较常见的是圆盘式转子，也可以根据用户需求配合其它转子，数字显示，可以与电脑连接，通过人性化的软件来进行测量，可以用来测量涂料的原料的粘度、半成品的粘度、成品的粘度等，在质量控制和研发中做配方设计中应用很多。针对不同客户的需求，Brookfield还推出了小量样品适配器（SSA）、螺旋适配器（SA）、超低粘度适配器（ULA）、升降支架、桨式转子等附件，在一些生产或者研发过程中使用这些附件可以使测量粘度的范围大大扩大，测量准确度也有很大提高。此类粘度计还有DV-I+、表盘式、DV-E等。 2、涂料中最常用的是斯托默（Stormer）粘度计，此仪器的最初发展是模仿漆工用桨叶搅拌涂料，视其阻力大小来判断该漆的稠度，以Krebs Unit(KU)表示。Brookfield推出的新一代
涂料工艺讲座
涂料工艺讲座(二) sujit 2008.10 (一)颜料分散工艺基础知识 1.涂料的组成：树脂、颜料、助剂、溶剂。 2.分散：分散是用树脂、溶剂将成团的有机或无机颜料的聚集体破碎到原始粒子的过程。这个过程有时也叫润湿过程。研磨过程是采用不同类型的研磨设备破碎粒子的过程。最终的产品是调色浆。从理论上讲每个颜料粒子应该被树脂、溶剂润湿(包覆)。 3.研磨设备的历史：碾磨机→球磨机→高速分散机(锯齿)→立式球磨机→单辊、双辊、三辊→砂磨机。砂磨机的主要品牌有PRIMIER(美国), DRAIS(德国)，NETZ(耐驰)立砂或卧砂；卧砂的主要品牌有INOUE(日本井上)、BUHLER(德国布勒)、SUN-YIN(台湾三尹)、PRIMIER(美国)。台湾三尹的卧砂的价格比井上便宜50％以上。布勒的卧砂最贵。井上卧砂45，000RMB，三尹卧砂17，000RMB。井上的研磨温度(45-55℃)控制比三尹(60-80℃)好。卧砂研磨效率最高，锯齿高速分散剂可以用来分散软的颜料比如钛白粉、氧化铁黄。 4.颜料的种类：有机颜料、无机颜料、体质颜料(重晶石、滑石粉)。效应颜料主要有铝粉、珍珠粉、XIRALICS(默克)、贵妃昙(7525黑)等。 有机颜料、碳黑具有更细小的粒径。因此具有高的吸油量，研磨时间比无机颜料长。无机颜料具有大的原始粒径，低的吸油量，更易研磨。这也是无机颜料可以用分散机分散的原因。 5.实验室评估(放大实验)：任何新的颜料的研磨，技术部门应采用和车间研磨设备同类型的实验设备进行实验。实验合格后，在车间生产一批小批量，接下来生产三批正常的订单。订单的量取决于其需求量。对于前三次的试生产的团队成员包括：生产、生产服务人员、技术、质控。技术和质控的人员应在作业报告书上清晰的注明操作参数。比如说采用什么设备。生产人员不是专家，技术人员在拟定配方时，应该注明清楚内容，以便生产部门生产。 6.颜料载入量：有机颜料具有小的初级粒径(1-12μm)，高的吸油量，颜料的载入量低，有机颜料以及碳黑的颜料百分含量为4-20％，需要更多的时间把他们破碎到原始粒子，通常需要8-20小时。无机颜料具有大的粒径，较软，更少的树脂分散,颜料的载入量高，通常25-60％，研
膀胱脱细胞基质预凝胶水溶液的微流变特性研究
膀胱脱细胞基质预凝胶水溶液的微流变特性研究 刘文景１?范苏娜１?张慧慧１?邵惠丽１?宋鲁杰２?黄建文２?张耀鹏１? (１.纤维材料改性国家重点实验室?东华大学材料科学与工程学院?上海一２０１６２０? ２.上海交通大学附属第六人民医院泌尿外科?上海一２００２３３) 一一摘一要:本研究采用光学微流变仪对不同浓度膀胱脱细胞基质(ＢＡＭ)预凝胶水溶液的动态成胶过程进行考察?结果表明?在ＢＡＭ水凝胶成胶过程中?颗粒均方位移(ＭＳＤ)曲线均出现平台区?且流动因子(ＦＩ)逐渐减小?即发生溶胶凝胶转变?随着ＢＡＭ浓度的增加?ＭＳＤ曲线平台区高度降低且向右移动?宏观黏度因子(ＭＶＩ)和弹性因子(ＥＩ)逐渐增大?网格尺寸(ξ)减小?即凝胶粘弹性增强?本研究为组织工程应用中原位注射ＢＡＭ水凝胶提供了流变学参考? 关键词:膀胱脱细胞基质一水凝胶一微流变性能一溶胶－凝胶转变 中图分类号:ＴＱ３２２.４一一一一一文献标识码:Ａ一一一一一文章编号:１００６３３４Ｘ(２０１９)０１００１１０５ 基金项目:国家重点研发计划?２０１８ＹＦＣ１１０５８０２?国家自然科学基金?２１６７４０１８?８１６００５２４? 作者简介:刘文景(１９９４－)?安徽南陵人?硕士研究生?研究方向为生物质材料的加工和制备? ?通讯作者:张耀鹏?ｚｙｐ＠ｄｈｕ.ｅｄｕ.ｃｎ? 一一ＢＡＭ水凝胶作为一种源于膀胱组织的细胞外基质(ＥＣＭ)水凝胶?具有良好的组织工程应用潜力?有望用于不规则形状缺陷组织的修复?ＢＡＭ水凝胶的流变学性能对其组织工程中的可注射应用有较大影响?因此对于其流变学性能的研究很有必要?目前?研究水凝胶流变性能最常用的方法是旋转流变学[１２]?但测量过程存在较多局限?微流变学是一种在微米尺度下研究悬浮液二料浆以及凝胶等软物质粘弹性质的流变学方法[３５]? 基于动态激光光散射技术[６]?通过追踪体系中示踪粒子的布朗运动来表征样品粘弹性的变化?与传统的旋转流变测试相比?微流变测试能有效避免外部其他条件的干扰?可原位测定水凝胶的成胶过程和粘弹性能?本文采用光学微流变仪对ＢＡＭ水凝胶的成胶过程进行全面评价?研究浓度对ＢＡＭ水凝胶粘弹性能二内部网格尺寸的影响?为组织工程应用过程中原位注射ＢＡＭ水凝胶的应用提供流变学参考? １一试一验 １.１一原料及试剂 新鲜猪膀胱?自购?聚乙二醇辛基苯基醚(Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ１００)?美国Ｓｉｇｍａ公司?氨水?分析纯?国药集团化 学试剂有限公司?胃蛋白酶?美国Ｓｉｇｍａ公司?盐酸?分析纯?平湖化工?氢氧化钠?分析纯?上海凌峰?磷酸缓冲生理盐水试剂?杭州吉诺?磷酸缓冲生理盐水溶液?规格１０?ＰＢＳ?上海翊圣?去离子水?实验室 自制? １.２一仪器设备光学微流变仪:ＲｈｅｏｌａｓｅｒＭａｓｔｅｒ型?法国Ｆｏｒ￣ｍｕｌａｃｔｉｏｎ公司?电子分析天平:ＨＡＮＧＰＩＮＧＦＡ２１０４型?上海精 密仪器公司? 恒温摇床:ＨＳ２００Ｂ型?上海和呈仪器公司?冷冻干燥机器:ＦＤ１Ａ５０型?北京博医康公司?冷冻研磨机:ＦＲＥＥＺＥＲ/ＭＩＬＬ６７７０型?美国ＳＰＥＸＳａｍｐｌｅＰｒｅｐ公司? 离心管:５０ｍＬ?合肥新恩源公司? １.３一猪膀胱脱细胞处理 将猪膀胱粘膜进行脱细胞处理[７]?简要步骤如下:首先将新鲜猪膀胱组织清洗后剔除肌层和浆膜层?剩余粘膜层和粘膜下层?继续置于去离子水中震荡４８ｈ?再将其置于体积分数０.５％的聚乙二醇辛基苯基醚(ＴｒｉｔｏｎＸ１００)和０.１％氨水组成的脱细胞液中处理２周?每２~３天更换新脱细胞液?完成后在去离子水中继续清洗２４ｈ?得到脱细胞ＢＡＭ片层?最后将清洗后的ＢＡＭ置于体积分数７５％乙醇中备用? １.４一ＢＡＭ预凝胶溶液的制备 经去离子水洗净的ＢＡＭ片经冷冻干燥二冷冻研 第３４卷第１期２０１９年３月合成技术及应用 ＳＹＮＴＨＥＴＩＣＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｖｏｌ.３４一Ｎｏ.１Ｍａｒ.２０１９
各种油漆工艺
各种油漆工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
油漆的分类及工艺 1、开放漆是木材上有色漆时，让木纹处不上有色漆，体现木头纹理。 擦色，用透明色，把木原色盖掉，比如把杉木，罩上红色透明漆，仿制红木效果。 开放漆使用，是设计师为了让家具产生质朴感，而故意做的效果。 擦色主要是为了提高木材的成色，让木材有升值的效果。 2、开放式油漆（硝基漆为主）是一种完全显露木材表面管孔的涂饰工艺，其主要成分为聚氨酯，浓度小，表现为木孔明显，纹理清晰，油漆涂布量小，亚光，自然质感强，可以二次修补。开放式漆主要针对实木的材料。 擦色工艺主要是为了显示颜色的高档和木纹的清晰,一般是用附着力不强的颜料对家私的第一次上色。可以使木材的纹理得到填充节省油漆的用量，使木纹更加清晰。。。。 3、擦色与开放漆是二个概念。擦色是指将底漆施工好后，进行类似于打磨，通过擦色可以使木纹纹路更加清晰，体现木材天然纹路质感 擦色和开放漆从外表面看的区别就是:擦色表面摸过去是平的,而纹路又能清晰体现出来,开放漆表面是凹凸不平的，这么说应该是比较容易理解了。 不是所有的木皮都适合擦色，要具备木纹纹理清晰、
毛孔粗而深，容易吃色，才会有好的效果，如水曲柳、橡等。而枫木木质细腻，纹理均匀，毛孔细而密，不易吃色，擦过后，木纹会变模糊，效果不会好！ 4、混油工艺就是：木质板材上可以用水性腻子批、修补钉眼、打磨平整、清除粉尘，接着就可以刷浑水漆了。如果是密度板的，腻子应该使用原子灰批。 清油工艺是：先清除饰面板上的污迹，然后刷底漆、腻子修补钉眼、打磨、清除粉尘，接着刷或者喷油漆。 5、（1）清油工艺是指，在木质纹路比较好的木材表面涂刷清漆，操作完成以后，仍可以清晰地看到木质纹路，有一种自然感。混油工艺是指，工人在对木材表面进行必要的处理(如修补钉眼，打砂纸，刮腻子)以后，在木材表面涂刷有颜色的不透明的油漆。 （2）清油工艺易落伍,混油工艺不落伍 （3）这两个工艺没有什么好与不好，主要是根据你自己的装修氛围而定。有人说混油时间长了容易变黄，这肯定是毋庸置疑的，就像衣服穿的时间长了容易变旧一样。不过清油的，时间长了也会脱色，只是它有木纹掩盖着，看不大出来而已。 （4）装修中混油可使用的油漆种类很多，以前我们使用的主要是醇酸调和漆或者硝基调和漆，现在种类就很多了，聚脂类的，水性漆等等；施工使用越来越方便，质量越来越好. 对于解决混油变黄的问题，我没有办法，就像新的东西总
涂料的流变特性及原理
涂料的流变特性 流变性是涂料的一个重要的指标，它反映的是涂料储存稳定性和施工性能，在涂料的涂装过程中一定经过流体这个阶段，因此对于涂料流变特性的理解具有重要的意义，流变特性是一个复杂的剪切力和粘度的关系，粘度是体现涂料流动特性的一个很重要的参数，通过测量涂料不同剪切力下的粘度变化，可以分析涂料的流变特性，进而指导涂料配方的改进。 涂料的流变特性就涉及到流变学，首先了解牛顿流体和非牛顿流体 牛顿流体：剪切应力和剪切速率的比值为一常数，即为牛顿流体，粘度不随剪切速率的变化而变化。 非牛顿性流体：粘度会随着剪切速率的变化发生改变，包括宾汉流体、膨胀性流体、假塑性流体和触变性流体。 假塑性流体随着剪切力的增大粘度变小，膨胀性流体随着剪切力的增大粘度变大，当假塑性流体行为与历史时间有关系的时候，也就是对时间有一定依赖性的时候，就称之为触变性流体。 了解流体的类型，就能很好理解涂料的流变特性 涂料体系流变特性的几个决定因素 1、主体树脂（基料）化学结构式和分子量 2、溶剂的适用类型，对于树脂的溶解性 3、颜填料的含量 涂料体系流变特性的两个现象： 1、沉降 2、流挂，这两个现象也是反应涂料施工性能和储存稳定性的两个重要的体现。涂料体系改善涂料流变性能助剂的原理：市面上流变助剂的机理基本相同，都是在液相中形
成三维网状结构，比较典型的就是通过氢键的形式联结，这些三维网状结构在一定的剪切力作用下发生破坏，当撤去剪切力的情况下，逐渐恢复三维网状结构，表现出一定的触变流动特性。 另一种助剂的作用原理，通过助剂基团与主题树脂基团之间的缔合作用形成一定三维网状结构，一般使用在低剪切力的体系中，水性体系中可以高低剪切助剂配合使用。 在涂料使用的过程当中，根据涂料的性能要求，选择不同的剪切力，对应所使用的粘度要求，来使用不同类型的流体。比如下表所示 涂料性能要求剪切力的情况粘度情况 填料沉降慢低高 不易溅落低高 流平性能好低低 防流挂低高 易涂刷高低因此涂料的流变特性是反应涂料施工性能的重要指标。
涂料工艺-考试大纲
《涂料工艺》内容概要 （一）绪论 第一节涂料及涂层的功能和应用 1、涂料应称为涂层材料，涂料行业不完全是制造业，某种意义上，应归属于“加工服务业”。 2、涂料和涂装是不可分割的整体，涂料生产商有责任帮助用户选择适用的涂料和配套体系，同时指导用户正确涂装和使用涂料，直到获得满足用户需求的涂层。 3、涂层材料包括无机涂层、金属涂层、有机涂层。 4、涂料形成的涂层对被涂装的底材具有保护、装饰和功能化的作用。 5、涂料必须经过涂装成膜是涂料发挥功能的前提。 第二节涂料的组成和分类 1、涂料是由成膜物、分散介质、颜填料及助剂组成的复杂的多相分散体系。 2、成膜物 也称树脂，黏合剂或基料。它将所有涂料组分黏结在一起形成整体均一的涂层或涂膜，同时对底材或底涂层发挥润湿、渗透和相互作用而产生必要的附着力，并基本满足涂层的性能要求（清漆或透明的涂层主要由成膜物组成），因此成膜物是涂料的基础成分。 3、颜料和填料 颜料是色漆或有色涂层的必要组分。颜料赋予涂层色彩、着色力、遮盖力，增加机械强度，具有耐介质性、耐光性、耐候性、耐热性等。 第三节涂料工艺的范畴 1、现代涂料工艺至少应包括什么？ 2、现代涂料工艺应建立在对从涂料开发至满足用户需求的涂层的全过程认识基础上，以技术创新适应激烈的市场竞争，涂料涂装整体解决方案，以技术经济为引导的系统观念。 3、涂料技术应贯穿在涂料开发、生产制造、涂装服务、涂层维护和质量保障的全过程中。 第四节涂料的成膜及控制因素 1、化学方式成膜：成膜物在成膜过程中发生化学反应，分子间交联生成具有三维结构体型大分子的连续涂层。
2、聚合物分散体系的成膜：成膜时分散介质挥发，在毛细管作用力和表面张力推动下，乳液粒子紧密堆集，并且发生形变，粒子壳层破裂，粒子之间界面逐步消失，聚合物分子链相互渗透和缠绕，从而形成连续均一的涂膜。 第二章涂料成膜物质 第一节醇酸树脂 1、醇酸树脂的概念： 醇酸树脂是以多元醇、多元酸（一般）经脂肪酸（或油）改性共缩聚而成的线型聚酯，分子结构是以多元醇的酯为主链、以脂肪酸酯为侧链。 2、醇酸树脂的有关化学反应： 醇酸树脂的有关化学反应包括酯化反应、醇解反应、酸解反应、酯交换反应、醚化反应、不饱和脂肪酸的加成反应、不饱和脂肪酸与其他化学物的加成反应、缩聚反应。 3、醇解反应相关反应方程式： （1） 4、加成反应主要反应方程式： （1） （2）
涂料流变性的检测及表示方法
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
涂料流变学补充答案
涂料化学 1．试述涂料的固化机理。答：涂料的固化原理包括：第一，物理机理固化。只靠涂料中液体（溶剂或分散相)蒸发而得到干硬涂膜的干燥过程称为物理机理固化。第二，涂料与空气发生反应的交联固化。第三，涂料之间发生反应的交联固化。涂料在贮存间必须保持稳定，可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互不发生反应，只是在高温下或是受到辐射时才发生反应的组份。 2.共聚合对成膜物改性有何重要作用？ （1）调节Tg （2）改善聚合物的附着力（3）引入反应性基团（4）改善聚合物的化学性质（5）成膜物的功能化 3. 船舶各部位对涂层的要求是什么？船舶涂料有哪些品种？答：船舶各部位对涂层的要求：船舶的船底部位，长期浸于水中，遭受海水的电化学腐蚀。在海洋中还有多种多样的海洋附着生物，它们会在船底上附着，影响船只航速，增加燃料消耗，在国防上更严重的是影响了舰艇的战斗力。因此要求船底涂料有优良的耐水性、防锈性；船底最外层涂料要能防止海洋附着生物的附着，施工时对人体毒性要小。船舶水线部位受海浪冲击，要既耐水又耐晒。水线以上的船壳及上层建筑结构受海浪泼溅和强烈阳光照射，涂料膜要经受海洋气候强烈变化。甲板部位因人员走动频繁，装卸货物时容易碰撞，因此涂料膜必需有较高的耐磨性与附着力。船舶油舱内所用的涂料要耐石油与海水交替；水舱用涂料除要求良好耐水性外，对水质不能有影响。此外船舶其他部位，对涂料各有其不同要求，单纯几个品种难以适应各种不同的要求，因此船舶不同部位，采用不同涂料品种。船舶涂料品种：酚醛改性磷化底漆、磷酸锌防锈漆、沥青船底防锈漆、有机锡防污漆、酚醛甲板漆等。 4. 黑色金属表面处理有哪些方法？每种各有几个步骤？答：黑色金属表面处理方法：除油。包括，溶剂清洗，碱性清洗，乳化清洗；除锈。包括，手工打磨除锈，机械除锈，喷射除锈，化学除锈；磷化。包括，基体金属的溶解，成膜，氧化促进剂的去极化；钝化；化学综合处理。 5. 涂料的施工过程可分为哪几个步骤？答：涂料的施工过程分为：施工前准备，涂底漆，刮腻子，涂中涂，打磨，涂面涂，罩清漆，抛光上蜡、维护保养。 6、试述涂料分散体系不稳定的具体表现。①颜料结块沉底②颜料絮凝沉降形成结构松散③浮色发花④粘度异常变化 7、试说明色漆中颜料粒子的受力情况。①重力②范德华力③静电斥力 8. 溶剂型涂料中溶剂的作用是什么？溶剂如何分类？答：溶剂型涂料中溶剂的作用是：促进涂膜形成。溶剂分为：真溶剂、助溶剂、稀释剂。 9. 如何降低溶剂型涂料的VOC 排放？答：减少热塑性树脂涂料使用量，用热固性树脂涂料代替；改进施工方法。 10. 什么是腐蚀？金属腐蚀如何分类？答：腐蚀：所有物质因环境引起的破坏。金属腐蚀分类：按腐蚀介质分，分为大气腐蚀、水及海水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀；按腐蚀机理分，分为化学腐蚀和电化学腐蚀；按腐蚀介质接触情况分，可分为液相腐蚀和气相腐蚀。 11. 水性涂料与溶剂型涂料有何不同？答：水性涂料与溶剂型涂料区别：其溶剂是水或者水性溶剂，安全无毒、节约资源、保护环境，成为涂料发展的主要方向之一，也将是涂料品种变革的最终归宿。 12. 生产醇酸树脂的常用原料是什么？单元酸的作用是什么？答：生产醇酸树脂的常用原料是：多元醇，多元酸和其他单元酸。单元酸的作用是：调节树脂官能度形成热塑性树脂。 13. 丙烯酸树脂的生产原料是什么？该涂料有何特点？答：丙烯酸树脂的生产原料是：丙烯酸酯或甲基丙烯酸单体通过加聚反应生成的聚合物。特点：具有优良的色泽；耐光耐候性好，耐紫外线照射不分解或变黄；保光、保色，能长期保持原有色泽；耐热性好；可耐一般酸、碱、醇和有这等；可制成中性涂料；长期储存不变质。 14. 什么是环氧树脂？环氧树脂有哪些主要品种？有哪些主要特点？答：环氧树脂：泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。主要品种：胺固化型环氧树脂、合成树脂固化的环氧树脂、酯化型环氧树脂。主要特点：抗化学品性能优良，耐碱性突出；附着力优良；保色性好，性质稳定；热稳定性和电绝缘性好。 15. 聚氨酯是怎样生成的,该生产过程有何特点？答：聚氨酯由多异氰酸酯(主要是二异氰酸酯)与二羟基或多羟基化合物反应而成.该生产过程特点：既不是缩合，也不是聚合。而是介于两者之间，称之为逐步聚合或加成聚合。在此反应中，一个分子中的活性氢转移到另一个分子中去。在反应过程中没有副产物。