流变学原理和增稠剂选择.pptVIP

涂料中的流变学根本原理

增稠剂的类型和选择;流变学：

描述物体在外力作用下产生流动

和形变规律的学科

根本概念

剪切应力：物体单位面积切线方向的力

剪切速率

粘度：流体阻碍流动的程度;剪切应力

;剪切速率;剪切速率

;

牛顿认为要维持这种速度上差异的力与垂直于流体的速度差异〔即速度梯度〕成正比 ，用下式来表示：

粘度= 剪切应力/剪切速率

粘度的SI单位为帕斯卡·秒，

涂料行业通用单位泊〔厘泊〕

1Pa.s=10Poise=1000CP

;牛顿流体

剪切应力和剪切速率的关系为一条直线

在给定温度下粘度与剪切速率无关

包括简单的流体:如水、有机溶剂和矿物油

;非牛顿型流体：液体粘度随着剪切速率的变化而变化

假塑性/塑性:粘度随着剪切速率的增加而降低(剪切变稀)

膨胀性:粘度随着剪切速率的增加而降低〔剪切变稠〕

触变性：剪切变稀，且粘度取决于剪切时间

震凝性：剪切变稠，且粘度取决于剪切时间

;剪切速率;粘度;各类非牛顿型流动特点;涂料与流变学的关系;剪切速率(s-1);0.1; 漆膜的光学性能〔遮盖、光泽〕主要取决于颜填料分散的质量

;沉降就是颜料、填料和其他固体物质在重力作用下一直下沉到容器的底部

颜料沉降是一个低剪切速率的现象：所涉及的剪切速率小于10-2s-1，所以涂料在这种剪切速率下的粘度对防止颜料的沉淀至关重要

克服沉降的常用方法

平衡颜料/填料的粒径分布〔采用小粒径填料代替局部粒径较大的填料〕

尽量降低溶剂和外表活性剂的用量，它们会降低低剪切速率下的粘度

通过选择增稠剂调上下剪切下的粘度〔如将RM-2020NPR替换为RM-2020NPR/RM-8W混合物

参加少量〔0.5-2g/L〕HEC来增加低剪切粘度。但会影响流动和流平性以及抗飞溅性能

;涂料施工：蘸漆;刷涂、辊涂和喷涂操作取决于高剪切速率〔103sec-1〕下的粘度

高剪切速率下的粘度越高，施工过程中涂料分布所受到的阻力越大，因而一次施工能获得较厚的漆膜。反之，高剪切速率下粘度低意味着涂料分布时受到的阻力较低，涂料容易铺展在基材外表相应漆膜较薄，导致遮盖力降低

;涂料A;影响流平流挂影响因素

漆膜厚度

枯燥速度

粘度〔低剪切条件下〕

最大的流平性和最小的流挂的目标相互矛盾

低剪切速率下的粘度降低有助于流平性，但同时增加了流挂

而增加漆膜厚度会加速流平，同时也增加了流挂

;涂料生产、储存和涂装操作中所需最正确流动特性;1.增稠剂的分类

2.常见增稠剂的分子结构

3.增稠剂的增稠机理

4.增稠剂的增稠效果

5.增稠效率影响因素

6.增稠剂选择

;1.增稠剂分类;2.增稠剂的分子结构;纤维素醚类增稠剂;非离子型聚氨酯增稠剂(HEUR)

(HydrophobicallymodifiedEthyleneoxideURethane);疏水改性碱溶性乳液(HASE)

(HydrophobicallymodifiedAlkaliSolubleEmulsion);3.增稠剂的增稠机理;羟乙基纤维素HEC增稠机理;聚氨酯缔合型HEUR增稠剂增稠机理

(如:RM-2020NPR)

;外表活性剂与乳液的缔合;水相中结构;HASE类缔合型增稠剂增稠机理

(如:TT-935,DR系列);HASE类缔合型增稠剂增稠机理

(如:TT-935,DR系列);HASE类缔合型增稠剂

(如:TT-935,DR系列);4.增稠剂的增稠效果;导致体积限制絮凝;纤维素醚类增稠剂的增稠效果

;缔合型增稠剂增稠效果;缔合型增稠剂的增稠效果;纤维素醚类增稠剂;滚涂飞溅示意图;优势

生物稳定性好-抗生物降解

优异的抗飞溅性

类似醇酸漆的流动效果

较好的耐水性及涂膜耐久性

涂膜饱满度高，涂膜均匀，可获得高光;局限性

增稠效率受乳液、PVC、体积固含量

等多种因素影响

对外表活性剂/醇类溶剂/分散剂等敏感

-着色时粘度降低明显;优势

生物稳定性好-抗生物降解

优良的抗飞溅性

与纤维素醚类增稠剂及ASE比较，漆膜饱满度和流平性改善

液体形式供货，生产操作简单

低本钱;局限性

使用时需调节pH

耐水/耐碱性相对较差

与分散剂配合使用不当时可能造成颜料絮凝或光泽下降

增稠效率受乳液、PVC、体积固含量等多种因素的影响

对外表活性剂/醇类溶剂/分散剂等较敏感

;5.影响缔合型增稠剂增稠效率的因素;乳液粒径大小影响;乳液种类影响-亲水性/稳定形式;与外表活性剂的相互作用;与有机溶剂(水溶性)相互