涂料的剪切稀释性


在介绍假塑性流体时曾提到假塑性流体具有剪切稀释性的特点,即表观粘度随着剪切速率的增加而减少。比如,涂料受到搅拌后粘度下降,刷涂时越刷越稀,涂料停止流动后粘度随之而上升。许多具有良好使用性能的涂料,都体现出剪切稀释的特性。

铸造涂料具有剪切稀释的性能,主要与涂料中的无机悬浮剂和某些高分子聚合物有关。

无机悬浮剂如膨润土和凹凸棒土等,由于其本身的电负性以及所吸附的阳离子的吸附作用,能把涂料中的自由水极化,形成水化膜和胶团;同时形成某些立体网状结构,膨润土这类的分散相是片状的,形成“卡片屋”式的网络结构,凹凸棒土这类分散相是棒状或针状的,形成框架式网络结构。其结果是自由水减少,流动时内摩擦阻力加大,稠度升高,赋予涂料以结构粘度。这些结构在剪切作用下可以被打散,使结构粘度丧失。同时饱和地吸附在晶间孔道里的水也会在剪切作用下部分溢出,从而使液体量增多。这两者都会使粘度下降,即所谓剪切稀释现象。

高分子的胶体粒子,比如羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液,这些粒子多由链状高分子构成,在静止或低流速时,相互钩挂缠结,粘度较大,显得粘稠。但当流速增大时,也就是由于流层之间剪切应力的作用,使比较散乱的链状粒子滚动旋转收缩成团,减少了互相的钩挂,这就出现了剪切稀释的现象。一些研究表明,剪切稀化的程度与分子链的长短和线型有关,直链高聚物分子更容易形成剪切变稀的假塑性溶液,一般来说相对分子质量越高,剪切稀释性越强。

剪切稀释性是希望涂料具有的宝贵性能,比如刷涂,因为刷涂料的过程就是对涂料施加剪切应力的过程,如果涂料因为剪切应力的作用而变稀,则会手感阻力小,有滑爽感。我们在后边会对剪切稀释性能与涂料使用性能的关系做进一步的说明。

剪切稀释性的测定

涂料在低剪切速率和高剪切速率下的粘度的下降越多,则表明其剪切稀释性越强。下面是一个测定涂料剪切稀释率的例子:

用DNJ-1型粘度计,用3号或4号转子,依次变换转速,分别测出6r/min和60r/min时的粘度值。把转速为6r/min时的粘度(η6)和转速为60r/min时的粘度(η60)的比值,称作剪切稀释比,用M表示:

M=(η6)/(η60)

M的值越高,则剪切稀释性越强。

在实际涂刷操作时的实践证明,上述方法测定的剪切稀释比M的大小与涂刷性的优劣是一致的,M越大,则涂刷性越好。一般推荐M的范围为2-10之间。

本版块内容目录:

  1. 涂料的常温理化性能:密度,波美度,含固量、酸碱度
  2. 流变性能:
  3. 悬浮性
  4. 存放稳定性(防腐和防冻)
  5. 施涂性能:刷涂、流涂、浸涂与喷涂
  6. 渗透性
  7. 烘干性能、点燃性能及涂层质量

考考你:

阅读完本版块的主要章节后,您就可以知道:

从流变学角度看,铸造涂料属于什么类型的流体?

版权所有 © 2025 www.foundrycoating.com 转载请注明来源并附上原文链接

请勿摘录或复制本网站内容并发布至其他网站或嵌入他人文章中,而不注明来源或署名。


  • 返回主页
  • 本版块目录
  • 回到顶部