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涂料实验2.

本书在编写了10多个不同类型的涂料实验,学生可以获得从事涂料施工技术所需的初步训练,化学应用意识将得到进一步的启发和加强。

本书内容设置从生产实际出发,突出实用性,强调涂料知识的应用性、实用性、学以致用。

由于编者水平有限,书中难免有疏漏和不妥之处,欢迎使用者批评指正。

本书在编写过程中,部分内容参考了刘华安《涂料技术导论》、以及涂料的国家标准。

编者2009年10月实验一制版与刷板 (1)实验二涂料细度测定方法 (3)实验三涂料粘度的测定方法 (5)实验四色漆和清漆用漆基酸值的测定法 (9)实验五涂料固体含量测定 (12)实验六漆膜附着力测定 (14)实验七涂膜冲击强度测定 (16)实验八涂料遮盖力的测定 (18)实验九涂膜硬度的测定 (21)实验十涂膜柔韧性的检测 (23)实验十一漆膜光泽度的检测 (25)实验一制板与刷板一、实验目的掌握制板和刷板的方法二、实验原理制板是为了使得底材和涂膜的黏结创造一个良好的条件,同时还能提高和改善涂膜的性能。

刷板的质量直接影响涂膜的质量和涂装的效果。

三、实验仪器1、玻璃板除另有规定外,玻璃板的尺寸为100mm×100mm×5mm的浮法或抛光平板玻璃板2、钢板除另有规定外,钢板的尺寸为50mm×100×(0.2~0.3mm)3、漆刷宽40mm四、实验步骤及内容1、打磨(磨光)法制板打磨(磨光)操作是通过砂纸打磨除去表面不平整及溶剂不能除去的表面污物而获得平整光滑的表面方法。

为保证原表面层被磨去,磨去的表面厚度应不少于0.7μm,以试板质量的减少量来计算(每单位面值质量5~6g/m2近似等于0.7μm厚)试板按以下操作程序打磨1)顺试板任何一边的平行方向平直均匀地来回打磨2)与第一次方向垂直的方向平直均匀地来回打磨,直到原表面磨去为止。

3)以直径约80~100mm的圆周运动打磨,直到表面形成的圆圈重叠为止。

2、制板方法涂漆前将试样搅拌均匀,如果试样表面有结皮,则应先仔细揭去,多组分漆按产品标准规定的配比称量混合,搅抖均匀。

3、刷涂法将试样稀释至适当粘度或按产品标准规定的粘度,用漆刷在规定的试板上,快速均匀地沿纵横方向涂刷,使其成一层均匀的膜漆,不允许有空白或溢流现象,涂刷好的样板放在恒温恒湿的空间进行干燥48h小时。

4、漆膜厚度除另有规定外,各种漆膜干燥后厚度规定如表1-1表1-1 常见的漆膜厚度实验二涂料细度测定方法一、实验目的掌握涂料细度的测定方法二、实验原理研磨细度是涂料中颜料及体质颜料分散程度的一种量度,是色漆重要的内在质量之一,对成膜质量,漆膜的光泽、耐久性、涂料的贮存稳定性均有很大的影响。

细度的检测中测得的数值并不是单个颜料或体质颜料粒子的大小,而是色漆在生产过程中颜料研磨分散后存在的凝聚团的大小。

对研磨细度的测量可以评价涂料生产中研磨的合格程度,也可以比较不同研磨程序的合理性以及所使用的研磨设备的效能。

刮板细度计测定的原理是利用刮板细度计上的楔形沟槽将涂料刮出一个楔形层,用肉眼辨别湿膜内颗粒出现的显著位置,以得出细度读数。

三、实验仪器小调漆刀,刮板细度计(图2-1)图2-1 刮板细度计刮板细度计的磨光平板是由工具合金钢(牌号Cr12)制成,板上有一条长沟槽(长155±0.5mm,宽12±0.2mm),在150mm长度内刻有0~150微米(最小分度5微米,沟槽倾斜度1:1000)、0~100微米(最小分度5微米,沟槽倾斜度1:1500)、0~50微米(最小分度2.5微米、沟槽倾斜度1:3000)的表示槽深的等分刻度线。

四、实验步骤细度在30微米及30微米以下的时应用量程为50微米的刮板细度计、31~70微米时应用量程为100微米的刮板细度计,70微米以上时应用量程为150微米的刮板细度计。

刮板细度计在使用前须用溶剂仔细洗净擦干,在擦洗时应用细软的布。

将符合产品标准粘度指标的试样,用小调漆刀充分搅匀,然后在刮板细度计的沟槽最深部分,滴入试样数滴,以能充满沟槽而略有多余为宜。

以双手持挂到(如图2-1示)横置在磨光平板上端(试样边缘处),使刮刀与磨光平。

板表面垂直接触。

在3秒钟内,将刮刀由沟槽深的部分向浅的部分拉过,使漆样充满沟槽而平板上不留有余漆。

刮刀拉过后,立即(不超过5秒钟)使视线与沟槽平面成15~30°角,对光观察沟槽中颗粒均匀显露处,记下读书(精确到最小分度值)。

如有个别颗粒显露于其它分度线时,则读书与相邻分度线范围内,不得超过三个颗粒如图2-2所示。

图2-2 细度分布图五、结果及精确度1、平行试验三次,试验结果取两次相近读数的算术平均值。

2、两次读书的误差不应大于仪器的最小分度值。

实验三涂料粘度的测定方法一、实验目的掌握几种粘度计的使用方法二、实验原理粘度是涂料产品的重要指标之一,是测定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。

制漆中粘度过高,会产生胶化,粘度过低则会使应加的溶剂无法加入,严重影响漆膜性能。

同样,在涂料施工过程中,粘度过高会使施工困难,漆膜的流平性差,粘度过低会造成流挂及其他弊病。

因此涂料粘度的测定,对于涂料生产过程中的控制以及保证涂料产品的质量都是必要的。

液体涂料的粘度检测方法很多,分别适用不同品种。

(1)流出法:其原理是利用试样本身重力流动,测出其流出时间以换算成粘度。

(2)垂直式落球法:其原理是在重力作用下,利用固体求在液体中垂直下降速度的快慢来测定液体的粘度。

(3)设定剪切速率法:其原理是用圆筒、圆盘或桨叶在涂料试样中旋转,使其产生回旋流动,测定其达到固定剪切速率时所需的应力,从而换算成粘度。

三、实验仪器水银温度计(温度范围0~50℃,分度为0.1℃、0.5℃);秒表(分度为0.2s);永久磁铁;水平仪;承受瓶:50ml量杯、150ml搪瓷杯;涂-4粘度计(图3-1),斯托默粘度计(图3-2),旋转粘度计(图3-3)图3-1 涂-4粘度计图3-2 QNZ型斯托默粘度计图3-3 旋转粘度计四、实验操作1、用涂-4粘度计测定涂料粘度每次测定之前须用纱布蘸溶剂将粘度计内部擦拭干净,在空气中干燥或用冷风吹干,对光观察粘度计漏嘴应清洁。

调整水平螺钉,使粘度计处于水平位置,在粘度计漏嘴下面放置150ml的塘瓷杯,用手堵住漏嘴孔,将试样倒满粘度计中,用玻璃棒将气泡和多余的试样刮入凹槽,然后松开手指,使试样流出,同时立即开动秒表,当试样流丝中断时停止秒表,试样从粘度计流出的全部时间(s),即为试样的条件粘度。

两次测定值之新式不大于平均值的3%。

测定时试样温度为25±1℃。

2、斯托默粘度计的使用斯托默粘度计是依据GB/T9269-88设计制造。

是利用砝码的重量经过一套机械转动系统而产生的力矩带动浆叶型转子转动。

改变砝码的重量,是浆叶型转子克服涂料的阻力转动。

当其转速达到200r/min时,可在频闪计时器上看到一个基本稳定的条形图案,此时砝码的重量可对应转化为被测涂料的粘度值即KU 值。

适用于测定建筑涂料稠度必备检测仪器。

用途:测定建筑涂料、水溶性涂料将涂料充分搅匀移入容器中,使涂料液面离容器盖约19mm,使涂料和粘度计的温度保持在23±0.2℃将转子浸入涂料中,使涂料液面刚好达到转子轴的标记处。

先加砝码,使斯托默粘度计开起来后,读数平衡在200r/min时,然后读取砝码的读数,在数显中输入砝码的读数,直接按换算键,换算出粘度。

3、旋转粘度计的操作方法(1)准备被测液体,置于直径不小于70mm 高度不小于130mm 的烧杯或直筒形容器中,准确地控制被测液体温度。

(2)将保护架装在仪器上(向右旋入装上,向左旋出卸下)(3)将选配好的转子旋入轴连接杆(向左旋入装上,向右旋出卸下)。

旋转升降旋钮,使仪器缓慢地下降,转子逐渐浸入被测液体中,直至转子液面标志和液面平为止,再精调水平。

接通电源,按下指针控制杆,开启电机,转动变速旋钮,使其在选配好的转速档上,放松指针控制杆,待指针稳定时可读数,一般需要约30秒钟。

当转速在“6”或“12”档运转时,指针稳定后可直接读数;当转速在“30”或“60”档时,待指针稳定后按下指针控制杆,指针转至显示窗内,关闭电源进行读数。

注意:按指针控制杆时,不能用力过猛。

可在空转时练习掌握。

(4)当指针所指的数值过高或过低时,可变换转子和转速,务使读数约在30~90格之间为佳。

使用旋转粘度计还必须注意:一、仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求。

使用中的仪器要进行周期检定,必要时(仪器使用频繁或处于合格临界状态)要进行中间自查以确定其计量性能合格,系数误差在允许范围内,否则无法获得准确数据。

二、特别注意被测液体的温度。

许多用户忽视这一点,认为温度差一点无所谓,我们的实验证明:当温度偏差0.5℃时,有些液体粘度值偏差超过5% ,温度偏差对粘度影响很大,温度升高,粘度下降。

所以要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近,对精确测量最好不要超过0.1℃。

三、测量容器(外筒)的选择。

对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,不同的转子(内筒)匹配相应的外筒,否则测量结果会偏差巨大。

对于单一圆筒旋转粘度计,原理上要求外筒半径无限大,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。

例如上海天平仪器厂生产的NDJ-1型旋转粘度计,要求测量用烧杯或直筒形容器直径不小于70mm。

实验证明特别在使用一号转子时,若容器内径过小引起较大的测量误差。

四、正确选择转子或调整转速,使示值在20~90格之间。

该类仪器采用刻度盘加指针方式读数,其稳定性及读数偏差综合在一起有0.5格,如果读数偏小如5格附近,引起的相对误差在10%以上,如果选择合适的转子或转速使读数在50格,那么其相对误差可降低到1%。

如果示值在90格以上,使游丝产生的扭矩过大,容易产生蠕变,损伤游丝,所以一定要正确选择转子和转速。

五、频率修正。

对于国产仪器名义频率在50Hz,而我国目前的供电频率也是50 Hz,我们用频率计测试变动性小于0.5%,所以一般测量不需要频率修正。

但对于日本和欧美的有些仪器,名义频率在60Hz,必须进行频率修正,否则会产生20%的误差,修正公式为:实际粘度=指示粘度*名义频率/实际频率六、转子浸入液体的深度及气泡的影响。

旋转粘度计对转子浸入液体的深度有严格要求,必须按照说明书要求操作(有些双筒仪器对测试的液体用量有严格要求,必须用量筒量取)。

在转子浸入液体的过程中往往带有气泡,在转子旋转后一段时间大部分会上浮消失,附在转子下部的气泡有时无法消除,气泡的存在会给测量数据带来较大的偏差,所以倾斜缓慢地浸入转子是一个有效的办法。

七、转子的清洗。

测量用的转子(包括外筒)要清洁无污物,一般要在测量后及时清洗,特别在测油漆和胶粘剂之后。

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