CN106918534B - 一种清漆的流变学检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清漆的流变学检测方法，包括以下步骤：步骤一：配制清漆，然后将清漆稀释至施工条件，测试粘度，模拟涂料搅拌时的剪切速率，步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复，步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化，步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化，判断清漆的流变学是否合格。本发明的方法通过测试不同剪切速率下的粘度模拟喷涂和流平的受力情况，可以预测清漆喷涂和流平期间的粘度变化，有效避免清漆在现场发生的流挂、橘皮等不良弊病，从而提前判断该清漆是否符合要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料的触变性检测方法，尤其涉及一种清漆的流变学检测方法。
背景技术
涂料涂装时，因涂料本身的粘度变化和流动以及涂装环境的波动，有时会导致涂层产生流挂或橘皮等不良情况。
涂料涂层中的清漆通常作为最外层的涂层，对其外观要求较高。而清漆的膜厚较厚，则更容易发生流挂和外观不良等现象。现在各公司常用的涂料粘度检测方法，如使用粘度杯、旋转粘度计等，无法准确测量涂料的触变性，提高了涂料涂装施工时发生漆膜弊病的风险。
有鉴于此，有必要提供一种清漆的流变学检测方法，以预测清漆在现场使用时是否会发生流挂和橘皮等不良现象。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种简单易行的清漆的流变学检测方法，可以有效避免大部分现场实际涂装时发生的流挂和橘皮等不良现象。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一个方面提供了一种清漆的流变学检测方法，包括以下步骤：
步骤一：配制清漆，然后将清漆稀释至施工条件，测试粘度，模拟涂料搅拌时的剪切速率；
步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复；
步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化；
步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化，判断所述清漆的流变学是否合格。
优选地，所述步骤一中剪切速率是50-100s-1。
优选地，所述步骤二中剪切速率是0.05-0.5s-1。
优选地，所述步骤三中剪切速率是500-2000s-1。
优选地，所述步骤四中剪切速率是0.01-1s-1。
优选地，所述测试粘度是在温度为20～25℃的条件下测试。
优选地，所述判断所述清漆的流变学是否合格是步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据的平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所得数据的最大值高于5Pa.s。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的方法能够测试清漆在不同剪切速率下的粘度，模拟清漆在现场的施工情况，从而获得较好的粘度范围，平衡涂料在现场的流挂和流平，保证较好的涂装外观。根据测得的数据，可以确认清漆在不同剪切速率下，粘度处于什么值时，流平与流挂性能最佳。
本发明的方法通过测试不同剪切速率下的粘度模拟喷涂和流平的受力情况，可以预测清漆喷涂和流平期间的粘度变化，有效避免清漆在现场发生的流挂、橘皮等不良弊病，从而提前判断该清漆是否符合要求。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
步骤一：配制清漆a、清漆b、清漆c和清漆d。清漆配方(重量份)如表1所示：
表1
将清漆用二甲苯稀释至施工条件(涂4杯32秒，23℃)，使用流变仪，模拟涂料搅拌时的剪切速率，测试粘度。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是Phsica MCR rheometer(MCR高级旋转流变仪)，设备温度是23℃，剪切速率是50-100s-1，检测时间是10-20s，每一秒测试一个数据。
步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.05-0.5s-1，检测时间是10-20s。每1s测试一个数据，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。
步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是500-2000s-1，检测时间是30-150s。每1s测试一个数据，取平均值，模拟喷涂时的粘度变化。
步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.01-1s-1，检测时间是120-1200s。每1s测试一个数据，取最大值，模拟流平时的粘度恢复。
步骤五：在带有中涂的钢板上喷涂各清漆，所用设备及参数如表2所示：
表2
喷涂完毕后，在23℃下流平7分钟，之后在140℃下烘烤30分钟。
步骤六：使用Byk桔皮仪wavescan测试各清漆的外观，包括du晦涩度、Lw长波、Sw短波、DOI鲜映性的值；每块涂料板测试三次，取平均值。
测试所得数据如表3所示：
表3
如表3中数据所示，用本发明的方法测试了a、b、c、d四个清漆的流变性能。a所代表清漆，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5Pa.s，实际喷涂时外观与流挂性能皆佳。
b所代表清漆，在步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值为3.8Pa.s，远远小于5Pa.s，流平阶段粘度恢复较慢，所以流挂极限只有43微米，现场喷涂时发生流挂。
c所代表清漆，在步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5.0Pa.s，流平阶段粘度恢复较好，无流挂现象，但是在步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值为0.28Pa.s，喷涂阶段粘度稍高，du、Lw、Sw偏高，DOI偏低，外观不佳。
d所代表清漆在步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5.0Pa.s，流平与流挂性能都较佳。根据数据可以判断，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，du、Sw、Lw较低，DOI较高，外观良好。步骤四模拟流平时的粘度变化所得数据的最大值高于5Pa.s，流挂极限较高，无流挂风险。该四个清漆实际在涂装线的表现与流变学检测的结论较一致；通过该流变学方法可以确认清漆合适的配方。
实施例2
步骤一：配制清漆，清漆配方(重量份)如表4所示：
表4
| 清漆 | |
| A870丙烯酸树脂 | 540 |
| 上海新华树脂厂的582-2氨基树脂 | 270 |
| Tinuvin384 | 0.53 |
| Tinuvin292 | 0.53 |
| Byk306 | 0.5 |
| Byk331 | 0.8 |
| 二甲苯 | 42 |
| 100#溶剂 | 132 |
| 乙二醇丁醚醋酸酯 | 13.64 |
| 总计 | 1000 |
将清漆用二甲苯稀释至施工条件(涂4杯28秒，23℃)。使用流变仪，模拟涂料搅拌时的剪切速率，测试粘度。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是Phsica MCR rheometer(MCR高级旋转流变仪)，设备温度是23℃，剪切速率是50-100s-1，检测时间是10-20s，每一秒测试一个数据。
步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.05-0.5s-1，检测时间是10-20s。每1s测试一个数据，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。
步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是500-2000s-1，检测时间是30-150s。每1s测试一个数据，取平均值，模拟喷涂时的粘度变化。
步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.01-1s-1，检测时间是120-1200s。每1s测试一个数据，取最大值，模拟流平时的粘度恢复。
步骤五：在带有中涂的钢板上喷涂清漆，所用设备及参数如表5所示：
表5
| 旋杯类型 | Sames |
| 旋杯直径 | 50mm |
| 旋杯转速 | 35krpm |
| 走枪速度 | 0.65米/秒 |
| 整形空气 | 400NL/min |
| 枪距 | 250mm |
| 喷涂电压 | -75kv |
| 涂料流量 | 290cc/min |
喷涂完毕后，在23℃下流平7分钟，之后在140℃下烘烤30分钟。
步骤六：使用Byk桔皮仪wavescan测试清漆的外观，包括du晦涩度、Lw长波、Sw短波、DOI鲜映性的值；每块涂料板测试三次，取平均值。
测试所得数据如表6所示：
表6
如表6中数据所示，用本发明的方法测试了清漆不同施工粘度下的流变性能。当施工粘度为28秒，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值为3.4Pa.s，小于5.0Pa.s，实际喷涂时外观较佳，但流挂极限偏低。当施工粘度为32秒，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5Pa.s，实际喷涂时外观与流挂性能皆佳。当施工粘度为36秒，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5.0Pa.s，流平阶段粘度恢复较好，无流挂现象，但是在步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值为0.29Pa.s，喷涂阶段粘度稍高，du、Lw、Sw偏高，DOI偏低，外观不佳。该清漆实际在涂装线的表现与流变学检测的结论较一致，通过该流变学方法可以确认清漆合适的施工粘度。
实施例3
步骤一：配制清漆。清漆配方(重量份)如表7所示：清漆a、清漆b、清漆c配方相同，但是放置时间不同。然后将清漆用二甲苯稀释至施工条件(涂4杯32秒，23℃)。使用流变仪，模拟涂料搅拌时的剪切速率，测试粘度。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是Phsica MCR rheometer(MCR高级旋转流变仪)，设备温度是23℃，剪切速率是50-100s-1，检测时间是10-20s，每一秒测试一个数据。
表7
| 清漆a | 清漆b | 清漆c | 清漆d | |
| A870丙烯酸树脂 | 540 | 540 | 540 | 540 |
| 上海新华树脂厂582-2氨基树脂 | 270 | 270 | 270 | 270 |
| Tinuvin384 | 0.53 | 0.53 | 0.53 | 0.53 |
| Tinuvin292 | 0.53 | 0.53 | 0.53 | 0.53 |
| Byk306 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| Byk331 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 二甲苯 | 42 | 42 | 42 | 42 |
| 100#溶剂 | 132 | 132 | 132 | 132 |
| 乙二醇丁醚醋酸酯 | 13.64 | 13.64 | 13.64 | 13.64 |
| 总计 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 配制后常温放置时间 | 1天 | 3个月 | 6个月 | 9个月 |
步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.05-0.5s-1，检测时间是10-20s。每1s测试一个数据，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复。
步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是500-2000s-1，检测时间是30-150s。每1s测试一个数据，取平均值，模拟喷涂时的粘度变化。
步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化。测试条件如下：设备厂家是安东帕股份有限公司，设备型号是MCR高级旋转流变仪，设备温度是23℃，剪切速率是0.01-1s-1，检测时间是120-1200s。每1s测试一个数据，取最大值，模拟流平时的粘度恢复。
步骤五：在带有中涂的钢板上喷涂各清漆，所用设备及参数如表8所示：
表8
喷涂完毕后，在23℃下流平7分钟，之后在140℃下烘烤30分钟。
步骤六：使用Byk桔皮仪wavescan测试各清漆的外观，包括du晦涩度、Lw长波、Sw短波、DOI鲜映性的值；每块涂料板测试三次，取平均值。
测试所得数据如表9所示：
表9
如表9中数据所示，用本发明的方法测试了a、b、c、d四个清漆的流变性能。a所代表清漆，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5Pa.s，实际喷涂时外观与流挂性能皆佳。b所代表清漆，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5Pa.s，实际喷涂时外观稍差于a清漆，但是符合客户标准，同时流挂较好。c所代表清漆，步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值小于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5Pa.s，实际喷涂时外观稍差于a与b清漆，但是符合客户标准，同时流挂较好。d所代表清漆在步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据平均值大于0.2Pa.s，步骤四模拟流平时的粘度变化所测数据最大值大于5.0Pa.s，虽流挂较好，但外观较差无法满足客户要求。该四个清漆实际在涂装线的表现与流变学检测的结论较一致，通过该流变学方法可以确认清漆的保质期。
本发明的清漆的流变学检测方法能够测试清漆在不同剪切速率下的粘度，模拟清漆在现场的施工情况，从而获得较好的粘度范围，平衡涂料在现场的流挂和流平，保证较好的涂装外观。根据测得的数据，可以确认清漆在不同剪切速率下，粘度处于什么值时，流平与流挂性能最佳。
本发明的清漆的流变学检测方法通过测试不同剪切速率下的粘度模拟喷涂和流平的受力情况，可以预测清漆喷涂和流平期间的粘度变化，有效避免清漆在现场发生的流挂、橘皮等不良弊病，从而提前判断该清漆是否符合要求。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。
Claims (3)
1.一种清漆的流变学检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：配制清漆，然后将清漆稀释至施工条件，测试粘度，模拟涂料搅拌时的剪切速率；
步骤二：测试粘度，模拟搅拌后喷涂前，静置时的粘度恢复；
步骤三：测试粘度，模拟喷涂时的粘度变化；
步骤四：测试粘度，模拟流平时的粘度变化，判断所述清漆的流变学是否合格；
步骤五：在带有中涂的钢板上喷涂各清漆；
喷涂完毕后，在23℃下流平7分钟，之后在140℃下烘烤30分钟；
所述步骤一中剪切速率是50-100s-1；
所述步骤二中剪切速率是0.05-0.5s-1；
所述步骤三中剪切速率是500-2000s-1；
所述步骤四中剪切速率是0.01-1s-1；
所述判断所述清漆的流变学是否合格是步骤三模拟喷涂时的粘度变化所测数据的平均值小于0.2Pa.s；
所述判断所述清漆的流变学是否合格是步骤四模拟流平时的粘度变化所得数据的最大值高于5Pa.s。
2.根据权利要求1所述的清漆的流变学检测方法，其特征在于：所述测试粘度是在温度为20～25℃的条件下测试。
3.根据权利要求1或2所述的清漆的流变学检测方法，其特征在于：所述施工条件为涂4杯32秒，23℃或者涂4杯28秒，23℃。
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