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涂料粘度測量的主要方法與操作規(guī)范

作者: 上海倍迎 編輯: Ametek 來源: Brookfield 發(fā)布日期: 25-07-02
信息摘要:
涂料行業(yè)發(fā)展了多種粘度測量方法,每種方法基于不同的原理并適用于特定類型的涂料和粘度范圍。根據(jù)測量原理 ...

涂料行業(yè)發(fā)展了多種粘度測量方法,每種方法基于不同的原理并適用于特定類型的涂料和粘度范圍。根據(jù)測量原理和應(yīng)用場景的不同,這些方法可分為流出杯法、旋轉(zhuǎn)粘度計法、氣泡粘度計法以及落球粘度計法等幾大類,構(gòu)成了一套完整的涂料粘度測量體系。

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流出杯法是涂料行業(yè)最傳統(tǒng)也最廣泛使用的粘度測量方法之一,特別適用于生產(chǎn)現(xiàn)場和施工場地的快速檢測。該方法通過測量一定體積的涂料從標準杯底部規(guī)定直徑的孔中流出的時間來確定粘度,所得結(jié)果稱為"條件粘度",以秒為單位表示。常用的流出杯包括涂-1杯、涂-4杯、ISO流出杯和福特杯等,不同杯型適用于不同粘度范圍的涂料。涂-4杯適用于測量流出時間在30-100秒之間的涂料,而涂-1杯則用于測量更高粘度的涂料(流出時間不低于20秒)。操作時須嚴格控制溫度(通常為23±1℃或25±1℃),每次測量前必須徹底清潔粘度杯,避免殘留物影響流出孔的尺寸。試樣需攪拌均勻并過濾去除結(jié)皮和顆粒,倒入杯中后迅速放開流出孔并同時啟動計時器,記錄液體流束首次出現(xiàn)斷點的時間。這一方法雖然簡單快捷,但僅適用于牛頓型流體或近似牛頓型流體,對于具有明顯剪切稀化或增稠現(xiàn)象的非牛頓型流體,流出杯法測得的數(shù)據(jù)參考價值有限。


旋轉(zhuǎn)粘度計法提供了更為精確和科學(xué)的粘度測量手段,適用于實驗室研究、質(zhì)量控制和復(fù)雜流變行為分析。該方法的原理是基于流體對旋轉(zhuǎn)部件的粘滯阻力測量:當轉(zhuǎn)子在待測液體中以恒定速度旋轉(zhuǎn)時,液體對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的抵抗力矩與液體粘度成正比,通過測量這一力矩即可計算出粘度值?,F(xiàn)代旋轉(zhuǎn)粘度計能夠測量從低粘度溶劑(約1mPa·s)到高粘度膏體(10,000,000mPa·s)的廣泛范圍,并可設(shè)置不同轉(zhuǎn)速來模擬涂料在儲存、施工等不同階段的剪切條件,從而全面了解涂料的流變特性。操作旋轉(zhuǎn)粘度計需嚴格遵循以下步驟:選擇與預(yù)估粘度范圍匹配的轉(zhuǎn)子并準確安裝;將試樣倒入容器并恒溫至標準溫度;緩慢降低轉(zhuǎn)子至浸沒標記位置;啟動測量并等待讀數(shù)穩(wěn)定;記錄數(shù)據(jù)后及時清潔轉(zhuǎn)子。對于非牛頓流體,還需要進行多轉(zhuǎn)速測試,繪制流動曲線,計算流變參數(shù)。旋轉(zhuǎn)粘度計的優(yōu)勢在于能提供精確的絕對粘度值(mPa·s或Pa·s)并研究剪切速率與粘度的關(guān)系,特別適用于質(zhì)量控制和研究開發(fā)工作。


氣泡粘度計法(又稱格氏管法)是測量透明清漆、樹脂溶液和油類粘度的專用方法,在涂料生產(chǎn)的中間控制環(huán)節(jié)應(yīng)用廣泛。氣泡粘度計由一組密封的玻璃管組成,每支管內(nèi)封有不同粘度的標準液體,按粘度遞增順序排列并標記字母或數(shù)字編號。測試時,將試樣裝入相同規(guī)格的試管中,與標準管一起迅速垂直倒立,比較氣泡上升速度,找出與試樣氣泡上升速度最接近的標準管,以該標準管的編號表示試樣粘度。也可采用計時法,精確測量氣泡在試管中上升固定距離所需的時間(以秒計)。氣泡粘度計法的關(guān)鍵在于嚴格控制溫度(25±0.5℃)和保持試管的絕對垂直,因為溫度變化1℃或試管傾斜5°都會導(dǎo)致約10%的測量誤差。雖然這種方法測量精度有限,但設(shè)備簡單、操作快捷,特別適合生產(chǎn)現(xiàn)場的快速檢測。


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