作為一種流體,豁度是液體涂料的主要物理特性之一。薪度值反映了液體分子間由于相互作用而產(chǎn)生的流動阻力即內(nèi)摩擦力的大小,是對流體流動阻力大小的表征;數(shù)值上等于單位速度梯度時單位面積上所受到的剪切應(yīng)力,國際單位為帕秒(Pas),[習(xí)用單位為P(泊)、ep(厘泊),lpa,IOp,1Pma,1cP]。把動力勃度與密度的比值稱為運動豁度,其國際單位是平方米每秒(mlzs)[習(xí)用單位是ts(斯)、est(厘斯),Icst=1mmZzs]。流體分為牛頓型和非牛頓型,非牛頓型又包含假塑性流體、膨脹性流體、賓漢流體、觸變性流體。牛頓型流動是流體在一定溫度下,在很寬的剪切速率范圍內(nèi),薪度保持不變。非牛頓型流動則剪切力不與速率成正比。隨著剪切速率的增加,勃度值降低的流體稱為假塑性流動;剪切速率增加,豁度值增加的稱為膨脹性流動;如果在流體流動發(fā)生以前必須施加一定的切變應(yīng)力屈服值才能流動的流體稱為賓漢流動。對于非牛頓型流動的豁度通常稱為表觀豁度,與牛頓型流體的豁度加以區(qū)別。表觀豁度是這個勃度值僅與一個剪切速率相關(guān),一種流體在不同的剪切速率下,可以表現(xiàn)出不同的表觀豁度值。
液體涂料中除了溶劑型清漆和低勃度的色漆屬于牛頓型流動以外,絕大多數(shù)的色漆屬于非牛頓型中的假塑性流動或塑性流動,因此它們的勃度值實際是它們的表觀勃度。對于厚漿狀的涂料如膩子等習(xí)慣上稱其乳度為稠度,也表示的是其流動性。
某些涂料品種具有觸變性,也是一種流變性質(zhì),即這些品種在高剪切率時豁度降低,方便涂刷;在低剪切率時具有較高豁度,可防止流掛和顏料的沉降,這種性質(zhì)有利于涂料的施工。
另外,液體涂料,特別是含有密度大的顏料的色漆,為了在容器中能夠長期貯存,通常保持較高的勃度值,通稱涂料的原始勃度。在施工時,需要用稀釋劑調(diào)整至較低的勃度,以適合不同施工方法的需要,這時的赫度通稱施工豁度。涂料的原始乳度因品種而異。施工勃度因施工方法而異。并且涂料的原始豁度和施工豁度隨溫度升降而變化其數(shù)值,因此只能在同一定溫度條件下測定。
1液體涂料的粘度檢測
對液體涂料的豁度檢測主要采用間接比較測定。對透明清漆和低勃度的色漆的豁度檢測以流出法(包括毛細管法和流量杯法)為主,對透明清漆的檢測還有氣泡法和落球法。對高豁度色漆則通過測定不同剪切速率下的應(yīng)力的方法來測定私度,采用這種方法還可測定其他的相應(yīng)流變特性。
11流出法
通過測定液體涂料在一定容積的容器內(nèi)的流出時間來表示此涂料的豁度。
流量杯法所測定的勃度為運動豁度,通常以一定量的試樣從豁度杯流出的時間來表示,以秒作為單位。它適用于低勃度的清漆和色漆,而不適用于測定非牛頓型流動如高稠度、高顏料分涂料的勃度。該法操作、清洗均較方便,可用于測定不透明色漆的茹度。但由于流出孔直徑大、長度短,因而流動的穩(wěn)定性較差;再加上流動過程中雷諾指數(shù)較大,因此它不能代替毛細管豁度計用于科學(xué)研究方面。
世界各國使用的流量杯勃度計各有不同名稱,結(jié)構(gòu)尺寸略有差別,但形狀大致相同,且都按流出孔徑大小劃分為不同型號。每種型號的勃度杯都有其最佳的測量范圍,因此在選用流量杯測定豁度時,需要根據(jù)樣品豁度情況選擇合適型號的勃度計,并且注明使用何種型號的勃度計所測。用流出時間可換算成運動豁度,但各種勃度杯換算的公式不同。常用的流量杯有涂一1杯、涂一4杯、510杯、福特杯、DIN勃度杯等,另外還有一種適合施工現(xiàn)場使用的察恩杯。
相關(guān)的測量標準有:GB/T1723一93、GB/6753.4一86、1502431、ASTMD 1200、DIN53211、ASTM4212。
毛細管法測定涂料勃度是最古老的方法,它適用于測定清澈透明的液體。但由于毛細管豁度計易損壞,而且操作清洗均較麻煩,不適合用于工業(yè)生產(chǎn),而主要用于其他勃度計的較正。毛細管勃度計有多種型號,如奧斯特瓦爾德勃度計(otswladviseoemtre)、賽波特豁度計(S盯boltviscoemet)r、坎農(nóng)一芬斯克勃度計(Cannon一eFsnekvisocmete)r、烏氏(烏布洛德)豁度計(bUbelohdeviseoemte)等。各種豁度計又按毛細管內(nèi)徑尺寸不同規(guī)格,分別適用于不同范圍勃度的測量。
1.2落球法
落球法利用固體物質(zhì)在液體中流動的速度快慢來測定液體的私度。所用儀器稱為落球豁度計,適用于測定豁度較高的透明液體涂料,如硝酸纖維素清漆及漆料,多用于生產(chǎn)控制。最簡單的落球豁度計是由一根精確尺寸的玻璃管,內(nèi)裝滿被測液體,用一鋼質(zhì)(或鋁質(zhì)玻璃),J、球沿管中心自由落下,取自由降落過程中的一段距離,測定其時間,以秒(s)表示。所測得的秒數(shù)可以由一定公式換算成動力私度。偏心式落球私度計是落球豁度計的改進產(chǎn)品,即赫伯勒(HoplPre)勃度計。其特點是管子傾斜成一定的角度,使小球沿管壁穩(wěn)定下滑,可避免小球在垂直降落過程中因偏離垂線而引起的測量誤差;另外小球沿管壁下滑時,在管壁上能映出銀灰點,故也可以測定不透明液體的勃度。
相關(guān)的測量標準有:GB廳1732一93涂料勃度測定法,規(guī)定了落球勃度計的規(guī)格和測試方法。
①氣泡法:利用空氣氣泡
在液體中的流動速度來測定涂料產(chǎn)品的勃度,所測豁度也是運動勃度,它只適用于透明清漆。工業(yè)L常用的是加氏氣泡勃度計,測量時與標準管比較,以與最近似的標準管的編號表示其豁度,通稱加氏標準管編號豺度;也可不與標準管比較,而是測定氣泡上升的時間,用秒數(shù)作為表示豺度的單位。編號、秒等這些條件豁度可以換算成標準的運動豁度或動力勃度。此外美國AsTMD1545一76(8)l規(guī)定的檢測赫度方法,原理與加氏管法相同,只是管的規(guī)格與計算單位與加氏管法不同。
②設(shè)定剪切速率測定法:這種測定乳度的方法
就是使涂料試樣產(chǎn)生流動(通常是回轉(zhuǎn)流動)測定使其達到固定速率時需要的應(yīng)力,而換算成豁度單位。這種測定儀器稱為旋轉(zhuǎn)豁度計。最初的旋轉(zhuǎn)豁度計的構(gòu)造為兩個同心的圓筒,內(nèi)筒可以轉(zhuǎn)動。測定在一定條件下內(nèi)筒轉(zhuǎn)動對外筒造成的力矩,就可換算成動力勃度的數(shù)值?，F(xiàn)代的旋轉(zhuǎn)勃度計有很多形式。各種類型的旋轉(zhuǎn)勃度計分別適用于測試不同的涂料產(chǎn)品。一般色漆的質(zhì)量控制,通常選用轉(zhuǎn)盤式的,它的精確度已能滿足要求,可測得幾個轉(zhuǎn)速下的勃度,由此可得出流動曲線,可以測定觸變性。對于乳膠漆類大多使用槳式,如斯托默勃度計(sto~rivscoemte)r。對于特別赫稠的涂料通常采用錐板式旋轉(zhuǎn)豁度計?；矶扔嫷念愋图皯?yīng)用。
粘度計的類型及應(yīng)用">
2厚漆、膩子的稠度的測定
厚漆、膩子及其他厚漿型涂料是采用測定其稠度來反映其流動性能。稠度的測定方法采用CB汀1749一7(8)9厚漆、膩子稠度測定法中規(guī)定,取定量試樣,在固定壓力下經(jīng)過一定時間后,以試樣流展擴散的直徑表示,單位為cm。
3涂料觸變性的測定
當假塑性流體的流動為和其歷史有關(guān),也就是對時間有依賴時,稱其為觸變性流體。不同品種涂料的觸變性不同。使用旋轉(zhuǎn)赫度計可以測定觸變性的有無和大小。首先從低速開始,逐漸增大轉(zhuǎn)速(即剪切速率),間隔固定的時間,改變一次轉(zhuǎn)速,這樣可以得到剪切率與薪度的關(guān)系曲線;再把轉(zhuǎn)速按同樣的間隔時間以逐步遞減的方式再測定一次,得到剪切率與赫度的關(guān)系曲線,即相同剪切速率下測得的各點的勃度不重合,則說明涂料具有觸變性,從曲線所包圍的面積可看出觸變性的大小。
