水性工业涂料干燥速度的测定和数学建模解说.doc

水性工业涂料干燥速度的测定和数学建模分析 PAGE9 / NUMPAGES9 水性工业涂料干燥速度的测定和数学建模分析 王瑞涛1，2，魏强2，赵阳1，杜景怡1，2 （1.中远关西涂料化工（天津）有限公司，天津 300457； 2.天津大学材料科学与工程学院，天津 300072） 摘要：针对水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料这两种工业涂料常见品种，在不同喷涂膜厚、温度、相对湿度以及风速的条件下测试出干燥速度，并根据实际测试获得的数据，通过Lagrange插值法对干燥时间进行数学建模，得出干燥时间TI与温度T，湿度W，风速S的关系。为水性涂料在不同环境中实际应用干燥速度的测算提供了一种有效方法。 关键词：水性；工业涂料；涂装应用；干燥速度 Determination and Mathematical Modeling Analysis of Drying Rate of Waterborne Industrial Coatings Wang Ruitao1,2,Wei Qiang2，Zhao Yang1，Du Jingyi1，2 (1.COSCO Kansai Paint Chemicals (Tianjin) Co., Ltd., Tianjin 300457，China; 2. School of Materials Science and Engineering Tianjin University, Tianjin 300072，China) Abstract: We have test the drying speed for waterborne epoxy resin coatings, waterborne acrylic coating as the common industry coating in different spraying film thickness, temperature, relative humidity and wind speed condition. And according to the actual test data, we found mathematical modeling by Lagrange interpolation method to calculate the relation of the drying time (Ti) and temperature (T), humidity (W), wind speed (S). It can provide an effective method for the calculation drying rate of the industry coating in different applying condition. Keywords: waterborne; industry coatings; painting application; drying speed  前言 近年来，随着国家对人民生产生活环境问题的重视，对环境污染治理力度的逐年加大。在涂料行业，国家各部门和地方政府也出台各项政策，限制对环境破坏较大的溶剂型涂料，推广使用水性涂料等环保品种。而水性涂料与溶剂型涂料在施工应用中的一大重要区别就是干燥较慢，而且水性涂料会随着干燥环境中温度、湿度、风速等各因素的改变，干燥速度有明显的变化。这个干燥速度的变化对具有施工节奏要求的水性工业涂料有较大影响，这就需要我们有一个科学的方法来估算出水性涂料在不同??工环境下的干燥时间，为实际施工提供有效数据支持指导。 数学建模（Mathematical Modeling）是对实际出现的数据进行分析计算总结并将得到的数学模型用于解释、预测实际问题的过程。这可以使研究者以数字化定量的方式来研究分析实际问题，当然一个好的数学模型的建立需要大量的数据收集、科学的简化假设，才能总结出内在的规律，才能形成用数学的语言和符号来预测和总结的模型。 采用数学建模的科学方法来对水性工业涂料进行研究，可以帮助我们更科学的预测在不同的施工条件下的干燥速度，更好的指导水性工业涂料的施工，对实际应用过程中水性工业涂料喷涂生产线的工位设置、烘房设定、涂装间隔很有指导意义。 本论文针对水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料这两种工业涂料常见品种，在不同喷涂膜厚、温度、相对湿度以及风速的条件下测试出干燥速度，并根据实际测试获得的数据，通过Lagrange插值法对干燥时间进行数学建模，得出干燥时间TI与温度T，湿度W，风速S的关系，并用数学公式表示。此数学建模的意义在于利用了通过实验获得的已知数据，科学的预测在未知的施工条件下的干燥速度，为实际应用提供指导。。 实验设备，基材及涂料 2.1