涂料流變學及其測量的應用解決方案

涂料的概念

“涂料，因早期的涂料大多以植物油為主要原料，故又稱作油漆。現在合成樹脂已取代了植物油，故稱為涂料。涂料并非只有液態，粉末涂料就是涂料品種中的一大類。”

涂料的流變性

涂料一般為粘稠液體或粉狀物質。由于涂料在涂裝的過程中，一定要經過流體這個階段，所以流變性能是涂料的一項重要性能。流體按大類可以分為牛頓型和非牛頓型，非牛頓型流體又分為剪切速率依存型和時間依存型。剪切速率依存型是指流體的流動行為隨剪切速率的變化而變化，包括假塑型、脹流型和塑型。時間依存型是指一定剪切速率下流體隨時間而變化的流動特性，包括觸變型和流凝型，實際中的涂料大多數是觸變型流體。

在涂料的生產、貯存、施工和成膜過程中，所受到的力可以分為純剪切、拉伸剪切和簡單剪切等，其中主要是簡單剪切。當涂料受到簡單剪切做單向層流，層間有速度差，若剪切應力為τ，剪切速率為Y，則粘度η＝τ/Y，稱為動力粘度，單位為Pa.s，常用單位為mPa.s或者cP（厘泊）。粘度是涂料流變學的一個重要指標，與剪切速率和剪切應力密切相關。

涂料主要有三部分組成：成膜物質、溶劑和填料。這幾種物質對涂料流變性的影響主要在低剪切速率方面，如顏料的絮凝，各種助劑的存在，所形成的結構使粘度變化很大；在高剪切速率下，結構被破壞，所呈現的粘度接近樹脂溶液本身和分散顆粒對粘度的影響。高低剪切速率下的粘度配合，使涂料有一個符合儲存和施工所需的流變性能。

例如在涂料貯存中，希望體系有較高的粘度，防止顏料和填料的沉淀；在施工時開始要求體系粘度較低，有利于涂膜流平，但要求涂膜粘度在一定時間達到較高粘度，以免涂膜產生流掛和流淌現象；粉末涂料只有它的熔融體有足夠低的粘度時或者良好的流動性才有足夠的流平，另外粘度也對顏料在涂料中的分散有很大影響。

從以上分析也可以看出，涂料流變性幾個方面的參數：屈服值、觸變性、粘度恢復速度和施工剪切速率下的粘度對涂料的質量影響很大，所以這幾個參數的測量在涂料的生產、研發和使用中備受重視。

涂料流變學測量解決方案

美國Brookfield公司作為世界上出色的旋轉粘度計/流變儀制造商之一。自從1932年發明出世界上臺表盤式旋轉粘度計以來，推出了一系列針對涂料生產和研發的粘度計/流變儀，為涂料生產和研發過程中的流變性、流動性研究與測量提供了一套完整的應用解決方案。

01標準型旋轉粘度計

以DV2T為代表

該類機型的轉子通常為常見的圓盤式轉子，也可以根據用戶需求配置其它轉子。新型的DV2T機型配備了5.7英寸全彩色觸屏顯示，可以與電腦連接，通過人性化的軟件來進行測量。可以用于測量涂料原料的粘度、半成品的粘度、成品的粘度等，在QC和R&D中應用很多。

針對不同客戶的需求，Brookfield還推出了小量樣品適配器（SSA）、螺旋適配器（SA）、超低粘度適配器（ULA）、升降支架、槳式轉子等附件。在一些生產或者研發過程中使用這些附件可以使測量粘度的范圍大大擴大，測量準確度也有很大提高。此類粘度計還有DV1、DV3T、表盤式、DVS+等。