涂料工艺学-涂料理论

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1、涂料工艺学第二章涂料的理论基础2.1涂料流变学2.1.1黏度黏度是涂料的一个重要参数，是流体的重要特征之一。黏度是流体抗拒流动的一种性质，是流体分子间相互吸引而产生的阻碍分子间相对运动能力的度量，即流体的内部阻力。假设在两块平行板之间存在流体，下面平行板是静止的，上面一块是移动的。2.1涂料流变学图1-16平板间液体速度变化平板间液体速度变化（梯度分布）2.1涂料流变学速度梯度（切变速率）用D表示，单位为s-1D=dv/dxτ=F/A黏度η＝τ／D（牛顿黏度定律）物理意义：两流体之间，单位面积上的摩擦力与流体的速度梯度D成正比。单位：Pa·s1cP

2、（厘泊）＝10-3Pa·sP的量纲是dyn·s/cm2(绝对黏度的度量单位）运动黏度ν(St)=η/ρ(ρ是液体的密度）2.1涂料流变学习题用一把12cm宽的刷子把黏度为2.0P的涂料刷在平板上，得到0.01cm的湿膜。刷子在平板上压扁的宽度是3cm，刷漆速度是100cm/s。求在这种条件下剪切速率和刷子的阻力。解：由于施工时涂料在刷子和平板之间大约等量分开，若湿膜厚度为0.01cm的话，其平均间隙应该是湿膜厚度的2倍即0.02cm已知η=2.0PX=0.02cmV=100cm/sA=36cm2τ=F/AD=V/X=100/0.02=5000s-1

3、η=τ/D=2.0F=τ*A=2.0*5000*36=36000dyn（36000/980=36.7g）2.1涂料流变学涂料黏度的影响因素1温度：影响很大仅知道液体在一个温度下的黏度经验公式dη/dT=f(η)---黏度列线图，误差大已知液体在两个温度下的黏度，根据Anderade方程式η=A·10B/T(1)logη=logA+B/T（2）logη1/η2=B(1/T1-1/T2)（3）图解法2.1涂料流变学习题亚麻仁油在10oC(283K)的黏度是0.60P，在50oC（323K）下为0.18P。计算30oC和90oC下的黏度。解：用方程式3和

4、已知数算出B值Log0.6/0.18=B（1/283-1/323)B=1194代入方程式2求出logA=-4.4408Logη=1194/T-4.440830oC时η=0.316P90oC时η=0.071P2.1涂料流变学2聚合物浓度的影响ηr=η/η0(相对黏度）Logηr=W/（Ka-KbW）适用在涂料导出Ka=（1/Logηr1-1/Logηr2）/（1/W1-1/W2）溶剂黏度对溶液黏度的影响混合溶剂logη=Σ（Wlogη）i分子量对黏度的影响2.1涂料流变学3颜料及填充料的影响-吸油量4其他影响因素：剪切应力，剪切速率，时间等黏度和粘性

5、两个概念:粘性是涂料阻碍剥离的能力。两者是独立的不同的性质。2.1涂料流变学2.12牛顿流体：假设一种理想液体，它在任一给定的温度下，在很宽的剪切速率范围内，其黏度保持恒定。如水，溶剂等。现实的涂料很少属于牛顿流体。2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1.3非牛顿流动一种液态体系，当剪切应力变化时，其黏度也随之变化，属于非牛顿型。包括塑性流动，假塑性流动，膨胀性流动，触变型等流动。几个术语：假塑性流动，膨胀性流动，触变性，屈服值，表观黏度。假塑性流动：涂料的黏度随着剪切力的加大而下降，大多数成品涂料均属此流动特征。2.1涂料流变学膨

6、胀性流动：相反涂料的黏度随着剪切力的加大而上升，研磨漆料触变性：由于触动而黏度降低的流动性质。屈服值：为使涂料流动所必需达到的某个最小剪切应力值。（宾汉体Bingham流动）表观黏度：黏度值只与一个剪切速率有关，不同的剪切速率下有许多个表观黏度2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1.4黏度的测定及单位换算1）黏度的测定精确的仪器：毛细管粘度计，落球粘度计，同心圆筒式粘度计，单圆筒式粘度计。近似的仪器：毛细孔粘度计，气泡粘度计，转盘粘度计。

7、不规则设备：孔洞，浆式，混合器流行的涂料粘度测定粘度计：福特杯（Ford），壳牌黏度杯（Shell），盛氏黏度杯（Zahn）2.1涂料流变学粘度计1毛细管粘度计2同心圆式旋转粘度计3转盘粘度计4落球粘度计5气泡粘度计6单孔粘度计7多孔粘度计8锥板粘度计9带式粘度计2.1涂料流变学2.1涂料流变学2.1涂料流变学一几种流出式粘度计的单位换算V=At-B/t(理论）V=A（t-B)(实际）V=At(高黏度）t2=A1(t1-B1)/A2+B2二气泡上升时间换算成运动粘度单位V=t-0.3/t22.1涂料流变学黏度杯名称小孔或毛细管半径（cm）流出时间换

8、算成运动黏度方程式福特杯（短粗毛细管）容量100ML2#0.126v=1.60（t-23.5）3#0.170v=2.31（