健康一直是人類關(guān)注的問(wèn)題，而健康的實(shí)現(xiàn)很多情況下受環(huán)境的影響。人類居住環(huán)境隨著工業(yè)化的進(jìn)程加速而變得越來(lái)越惡劣，油漆涂料與每個(gè)人息息相關(guān)，不要說(shuō)從事涂料行業(yè)的人的健康，我們每個(gè)人所處的環(huán)境都離不開(kāi)涂料。涂料的環(huán)保與質(zhì)量決定著每個(gè)人的健康。日前，國(guó)家環(huán)保管理部門出臺(tái)了嚴(yán)厲的VOC管理政策，促使包裝、建筑、防腐、汽車等行業(yè)涂料廠家都向水性和高固分方向研發(fā)與制造，由于新型涂料在配方、工藝和施工都遇到了局限與瓶頸，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試手段和分析設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制。

測(cè)試設(shè)備——結(jié)構(gòu)和流動(dòng)性的雙重奏

一重奏：MCR旋轉(zhuǎn)流變儀

二重奏 ViscoQC^TM 100智能旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)

概述

對(duì)涂料工業(yè)的工作者來(lái)說(shuō)，下列性能是比較重要：

(1) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和靜置性能

(2) 流動(dòng)性能

(3) 涂料（涂敷）過(guò)程后的結(jié)構(gòu)恢復(fù)

許多不同的實(shí)驗(yàn)和分析方法被用來(lái)在今天的實(shí)驗(yàn)室來(lái)表征以上的信息。我們?cè)谶@篇文章中介紹了實(shí)踐 中對(duì)于涂料的先進(jìn)評(píng)價(jià)方法。在此之前，我們簡(jiǎn)要回顧一下還在使用，但很多實(shí)踐中已經(jīng)落后的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法。然后我們要以日常實(shí)踐中的測(cè)試結(jié)果來(lái)給出這些方法的先進(jìn)之處。

屈服點(diǎn)測(cè)試

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和靜置性能的信息是評(píng)價(jià)懸浮穩(wěn)定性（如長(zhǎng)期儲(chǔ)存）的重要指標(biāo)。許多涂料工業(yè)的用戶使用流變 添加劑引入一種三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以在靜置時(shí)獲得足夠高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保持顏料和添加劑的懸浮狀態(tài)。為了探測(cè)這種三維結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，許多工業(yè)實(shí)驗(yàn)室使用屈服點(diǎn)的測(cè)量（也叫做屈服應(yīng)力，它是內(nèi)部膠體結(jié)構(gòu)被破壞的小剪切力）。必須告訴大家是：屈服點(diǎn)不是一個(gè)材料的常數(shù)，它與實(shí)驗(yàn)和分析方法有關(guān)。

更有用、更準(zhǔn)確的屈服點(diǎn)評(píng)價(jià)方法 具有屈服點(diǎn)的材料表現(xiàn)出粘彈性行為。在低剪切應(yīng)力下，表現(xiàn)出胡克彈性定律（剪切應(yīng)力τ力與剪切形變 γ成比例)一樣的可逆彈性行為（象固體或膠體）在的高剪切負(fù)載下，超過(guò)了屈服值，內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得不可逆。 材料開(kāi)始流動(dòng)，逐漸變成理想流體（按照牛頓定律流動(dòng)的液體）或者根據(jù)涂料結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的剪切變稀（或剪切增稠）流體。屈服點(diǎn)就是從彈性變成粘性的轉(zhuǎn)化點(diǎn)上的剪切應(yīng)力值。這種屈服點(diǎn)確定方法的好處在于考慮了涂料體系的粘彈性。另一個(gè)好處在于探測(cè)到還處于靜置，在材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞而終開(kāi)始流動(dòng)之前的性質(zhì)（也就是在線性粘彈區(qū)內(nèi)）

添加兩種不同流變添加劑的乳化漆的振蕩掃描                              添加兩種不同流變添加劑的乳化漆的頻率掃描

藍(lán)色涂料具有穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增稠劑、表面性溶劑、樹(shù)脂和顏填料形成凝膠，從而可以實(shí)現(xiàn)抗懸浮效果，均勻分散。左圖顯示隨剪切力增加，凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，此屈服點(diǎn)更加顯示。

藍(lán)色涂料具有抗懸浮抗流掛功能，頻率掃描結(jié)果來(lái)證明。紅色涂料反之，沒(méi)有形成凝膠結(jié)構(gòu)，較易流動(dòng)，但也可從G’曲線上計(jì)算屈服點(diǎn)。

流動(dòng)性能測(cè)定

流動(dòng)性能的信息對(duì)于評(píng)價(jià)涂料的涂敷（可使用性、噴霧、涂輥）性能非常重要。許多涂料工業(yè)用戶使用流變添加劑來(lái)改善在低、中、高剪切速率時(shí)的黏度值。舉例：如果在高剪切速率時(shí)黏度太高，涂敷過(guò)程將會(huì)困難。如果黏度太低，不受控的飛濺或者成膜受阻就會(huì)發(fā)生。典型的實(shí)驗(yàn)是流動(dòng)曲線實(shí)驗(yàn)（剪切應(yīng)力τ 相對(duì)于剪切速率 ）預(yù)先設(shè)置是剪切應(yīng)力或者剪切速率的斜率。在圖中黏度曲線（剪切黏度η） 可以使用如下的方法表示。

舉例：水基增稠劑的選擇

(1) 硅酸鹽（粘土）無(wú)機(jī)膠黏劑

(2) 纖維素衍生物、聚合物溶液

(3a) 未改性的聚合物分散液

(3b) 包含締合增稠劑的聚合物分散液

上圖顯示，硅酸鹽/鋁酸鹽更利于靜態(tài)懸浮，高剪切時(shí)無(wú)明顯增稠；而聚合物在高剪切增稠明顯。

施工工藝確定

涂敷之后的結(jié)構(gòu)恢復(fù) 涂敷過(guò)程之后的行為對(duì)于流平和滴掛行為的評(píng)價(jià)非常重要。許多在涂料工業(yè)的用戶使用流變添加劑來(lái)平衡這個(gè)經(jīng)常被稱為“觸變性能”的過(guò)程

舉例：

兩種不同膠凝劑修整的油漆樣品旋轉(zhuǎn)分段實(shí)驗(yàn)                     兩種不同膠凝劑修整的油漆樣品振蕩分段實(shí)驗(yàn)

上圖顯示，藍(lán)色膠凝劑回復(fù)較慢，有利于施工后流平，但有流掛風(fēng)險(xiǎn)；紅色溶劑施工后可迅速恢復(fù)凝膠結(jié)構(gòu)，有抗流掛效果。

結(jié)論：安東帕MCR流變儀和ViscoQC^TM 100黏度計(jì)在水性，高固分等新型環(huán)保涂料開(kāi)發(fā)、質(zhì)檢與施工上，專門對(duì)產(chǎn)品配方評(píng)估，施工工藝選擇，涂料流掛性能測(cè)量所設(shè)計(jì)，滿足您的產(chǎn)品符合國(guó)家行業(yè)法規(guī)，滿足您對(duì)高品質(zhì)和環(huán)保的追求。