涂料的概念
“涂料，因早期的涂料大多以植物油為主要原料,，故又稱作油漆?，F(xiàn)在合成樹脂已取
代了植物油，故稱為涂料,。涂料并非只有液態(tài),，粉末涂料就是涂料品種中的一大類。”
涂料的流變性
涂料一般為粘稠液體或粉狀物質(zhì),。由于涂料在涂裝的過程中,，一定要經(jīng)過流體這個階
段,，所以流變性能是涂料的一項重要性能。流體按大類可以分為牛頓型和非牛頓型,，
非牛頓型流體又分為剪切速率依存型和時間依存型,。剪切速率依存型是指流體的流動
行為隨剪切速率的變化而變化，包括假塑型,、脹流型和塑型,。時間依存型是指一定剪
切速率下流體隨時間而變化的流動特性，包括觸變型和流凝型,，實際中的涂料大多數(shù)
是觸變型流體,。
在涂料的生產(chǎn)、貯存,、施工和成膜過程中,，所受到的力可以分為純剪切、拉伸剪切和
簡單剪切等,，其中主要是簡單剪切,。當(dāng)涂料受到簡單剪切做單向?qū)恿鳎瑢娱g有速度差,，
若剪切應(yīng)力為τ,，剪切速率為 Y，則粘度η＝τ/Y,，稱為動力粘度,，單位為 Pa.s，常用
單位為 mPa.s 或者 cP（厘泊）,。粘度是涂料流變學(xué)的一個重要指標(biāo),，與剪切速率和
剪切應(yīng)力密切相關(guān)。
涂料主要有三部分組成：成膜物質(zhì),、溶劑和填料,。這幾種物質(zhì)對涂料流變性的影響主
要在低剪切速率方面，如顏料的絮凝,，各種助劑的存在,，所形成的結(jié)構(gòu)使粘度變化很
大；在高剪切速率下,，結(jié)構(gòu)被破壞,，所呈現(xiàn)的粘度接近樹脂溶液本身和分散顆粒對粘
度的影響。高低剪切速率下的粘度配合,，使涂料有一個符合儲存和施工所需的流變性
能,。
例如在涂料貯存中,，希望體系有較高的粘度,，防止顏料和填料的沉淀,；在施工時開始
要求體系粘度較低，有利于涂膜流平,，但要求涂膜粘度在一定時間達到較高粘度,，以
免涂膜產(chǎn)生流掛和流淌現(xiàn)象；粉末涂料只有它的熔融體有足夠低的粘度時或者良好的
流動性才有足夠的流平,，另外粘度也對顏料在涂料中的分散有很大影響,。
從以上分析也可以看出，涂料流變性幾個方面的參數(shù)：屈服值,、觸變性,、粘度恢復(fù)速
度和施工剪切速率下的粘度對涂料的質(zhì)量影響很大，所以這幾個參數(shù)的測量在涂料的
生產(chǎn),、研發(fā)和使用中備受重視,。
涂料流變學(xué)測量解決方案
美國 Brookfield 公司作為世jie上zui出色的旋轉(zhuǎn)粘度計/流變儀制造商之一。自從 1932
年發(fā)明出世jie上第yi臺表盤式旋轉(zhuǎn)粘度計以來,，推出了一系列針對涂料生產(chǎn)和研發(fā)的
粘度計/流變儀,，為涂料生產(chǎn)和研發(fā)過程中的流變性、流動性研究與測量提供了一套
完整的應(yīng)用解決方案,。
01 標(biāo)準(zhǔn)型旋轉(zhuǎn)粘度計
該類機型的轉(zhuǎn)子通常為常見的圓盤式轉(zhuǎn)子,，也可以根據(jù)用戶需求配置其它轉(zhuǎn)子。zui新
型的 DV2T 機型配備了 5.7 英寸全彩色觸屏顯示,，可以與電腦連接,，通過人性化的軟
件來進行測量?？梢杂糜跍y量涂料原料的粘度,、半成品的粘度、成品的粘度等,，在
QC 和 R&D 中應(yīng)用很多,。
針對不同客戶的需求，Brookfield 還推出了小量樣品適配器（SSA）,、螺旋適配器（SA）,、
超低粘度適配器（ULA）、升降支架,、槳式轉(zhuǎn)子等附件,。在一些生產(chǎn)或者研發(fā)過程中
使用這些附件可以使測量粘度的范圍大大擴大，測量準(zhǔn)確度也有很大提高,。此類粘度
計還有 DV1,、DV3T、表盤式,、DVS+等,。
02 斯托默型粘度計
涂料中zui常用的是斯托默（Stormer）粘度計,。此儀器的zui初發(fā)展是模仿漆工用槳葉
攪拌涂料，視其阻力大小來判斷該漆的稠度,，以 Krebs Unit(KU)表示,。Brookfield
推出的新一代 Stormer 粘度 計（KU-3）配有 200RPM 的固定轉(zhuǎn)速去驅(qū)動馬達，以完
全取代傳統(tǒng)粘度計所需的砝碼,。此類粘度計還可以直接讀出以克數(shù),、cP 為單位的涂
料粘度。使用起來簡單快捷,，在很大程度上使測量更,，重復(fù)性也更高，可以滿足
客戶不同測試條件的需要,。
03CAP 系列錐板粘度計
主要用于測定較粘稠物料的粘度及其流變性,。因為其剪切速率比較高（剪切速率zui高
可達 13,300 1/S），非常合適用來模擬涂料刷涂過程中的剪切速率,，是涂料生產(chǎn)中
的質(zhì)量控制和研發(fā)中的*儀器,。該儀器所需樣品量少、清洗方便,、測試速度快,，而
且自帶溫控系統(tǒng)。除了 CAP2000+粘度計,，還有單轉(zhuǎn)速的純 QC 機型 CAP1000+粘
度計,。
04RST 系列流變儀
RST 系列流變儀可以控制剪切應(yīng)力和剪切速率，在測量涂料的觸變性,、屈服應(yīng)力等性
能方面更加方便,。涂料在涂裝后的zui終外觀取決于烘烤初期涂料的流動性之類的流變
學(xué)行為，在涂裝后的流動性只能在ji低的剪切速率下才能研究,，所以使用 RST 系列
流變儀采用一個從高到低的剪切速率變化,，可以很好地反應(yīng)涂料的觸變性行為。RST
系列流變儀通過對剪切應(yīng)力的控制,，可以表征涂料剛開始屈服到流動的曲線變化,，獲
得更全面的涂料流變性。
05 在線粘度計
在線粘度計可以對涂料生產(chǎn)過程的粘度進行實時監(jiān)控,。通過粘度來反映產(chǎn)品的質(zhì)量,，
進行質(zhì)量控制，保證了不同批次產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,，可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中問題,，減少
各種浪費，節(jié)約生產(chǎn)成本,。目前涂料行業(yè)應(yīng)用的在線粘度計主要有兩種：TT-100 旋
轉(zhuǎn)式在線粘度計和 AST-100 振動式在線粘度計,。
06 粉體流動測試儀
PFT 粉體流動測試儀可以對粉末涂料的流動性能進行分析研究,。通過粉末的流動性能
來反映粉末涂料的涂覆效果以及產(chǎn)品配方的有效性，并以此預(yù)估在運輸,、倉儲、使用
過程中的粉末涂料由于流動性行為或設(shè)備局限做造成的堵塞潛在性,。
涂料的流變性復(fù)雜,。隨著涂料應(yīng)用范圍的擴大和研究的深入，已總結(jié)出一些實用規(guī)律
用于實踐指導(dǎo),，特別是一些高性能的儀器包括旋轉(zhuǎn)粘度計/流變儀的使用,，使測量的
數(shù)據(jù)可以在很大程度上反映涂料的流變性，促進了涂料在 R&D,、QC 以及生產(chǎn)方面的
技術(shù)進步,，也將使涂料流變性的研究越來越深入！
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