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涂料黏度测度之气泡黏度计法

嘉峪检测网        2024-07-18 17:01

黏度是涂料产品的重要指标之一,是测定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。制漆过程中黏度过大,会产生胶化;黏度过低则会使应加的溶剂无法兑稀,严重影响漆膜性能。同样在涂料施工时,黏度过高会使施工困难,漆膜流平性差;黏度过低会造成流挂及其他弊病。因此涂料黏度的测定对于涂料生产过程的控制,保证最终涂料产品的质量都是必要的。

 

涂料黏度的测试方法很多,有各种各样的测试仪器,如毛细管黏度计、杯式黏度计(涂-1杯、涂-4杯、ISO流出杯)、落球黏度计、气泡黏度计(格氏管)、旋转黏度计等,不同的方法分别适用于不同的品种和范围。

 

气泡黏度计的规格标准及种类

 

在涂料生产的中间控制中,经常使用的是气泡黏度计(格氏管)。它是由一组同种规格的玻璃管内封入不同黏度、无色透明的矿物油所组成,预先测定管内气泡上升的秒数和运动黏度的值,按黏度递增次序排列标准液。其工作原理是测量试管中气泡在液体中上升一定距离的时间,以秒表示。其特点是能在短时间内给出精确的黏度数据。气泡黏度计主要用于漆料、树脂溶液和清漆等透明液体的黏度测定,对于大多数牛顿型液体来说,其气泡秒数可换算成近似的运动黏度值。

 

气泡黏度计,即格氏管,是一支一端封闭的平底玻璃管,其内径为(10.75±0.025)mm,总长度(114±1)mm,在距管内底部99 mm及107 mm处各划一道线,以保证液体高度99mm,气泡高度8mm。此标准最初是由美国Gardner实验室提供,称为加德纳-霍尔德(Gardner-Holdt)气泡黏度计,故习称加氏气泡黏度计或格氏管,并以英文字母进行编号,黏度范围从最小的A-5起至最大的Z-10止,共41个档次。

 

美国ASTM D1545-2013(2017)规定的气泡计时法,其原理与格氏管法相同,只是管的规格与计量单位不尽相同。ASTM 管的内径为(10.65±0.025)mm,总长为(114±1)mm,从距管底外部(27±0.5)mm、(100±0.5)mm、(108±0.5)mm三处各划一道线,第一道线与第二道线间的距离为(73±0.5)mm。黏度标准管一套共36个,规格从0.22~1 000 cm2/s。

 

8档气泡黏度计,是测试醇酸树脂专用仪器。20档气泡黏度计,对应美国Gardner标准E至X档号,气泡秒数为1.83~18.9s,适用于漆料放料的中间测试。32档气泡黏度计,分测稀释剂专用的低黏度,测涂料的中黏度及测厚漆、油墨、橡胶的高黏度。

 

气泡黏度计的测试方法及影响因素

 

气泡黏度计的测定,可采用对比法或计时法。对比法也称字母比较法。将待测试样装入同样规格的管内,试样上方留有一规定的空间,测试时,与标准管一起迅速垂直倒立,试样由于自身重力下流,气泡上升到管底,比较管中气泡移动的速度,以相同或最近似的标准管的编号来表示待测试样的黏度,此法不用秒表即可测得试样的黏度。使用对比法需注意:盛试样时,管子的规格尺寸,气泡的大小以及测试的温度必须与标准管的尺寸、气泡大小及测试温度(一般为25℃ )完全一致。

 

计时法也称直接时间法。将待测试样装入管内,于水浴中恒温至(25±0.5)℃ ,取出后迅速将管垂直翻转,同时开动秒表,记录气泡上升的时间,即为该试样的黏度,以秒表示。若用ASTM D 1545的计时试管,则测量气泡在管内两个固定刻度线之间的运行时间。当气泡顶部与27mm线相切时,立即开动秒表,当气泡顶部与100mm线相切时,立即停止计时,这样就测得气泡在相距73mm的两条刻度线之间的上升时间,以s表示。

 

气泡黏度计除本身规格尺寸必须符合要求外,测试时温度也必须严格控制,因为温度每1℃的变化,将会引起气泡全程计时10%的误差。此外翻转管子时必须保持垂直,因为管子偏离其垂直方向倾斜5°时,将会造成气泡运行时间10%的误差。另外,气泡黏度计测定黏度纯系手工操作,操作人员的熟练程度也会对测试结果产生一定的影响。

 

 
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来源:涂料工业