熱門關(guān)鍵詞: 布氏粘度計 錐板粘度計 斯托默粘度計 表盤粘度計RVT 在線粘度計 旋轉(zhuǎn)粘度計 粉體流動分析儀 質(zhì)構(gòu)儀 水分儀
一、測試目標(biāo) 研究流變學(xué)在噴涂印刷中的應(yīng)用,測試現(xiàn)有的七個樣品,并做數(shù)據(jù)分析。
三、測試內(nèi)容
3.1 噴涂印刷理論基礎(chǔ)
1. 剪切速率(單位:S -1) 在流變測試中,我們首先想到的就是流變曲線。所謂的流變曲線,就是一個樣品在不同剪切率下的 粘度曲線。那么剪切速率是儀器特有的嗎?不是的。我們所有對樣品有動作的時候都是有一定的剪切速 率的。樣品不動的時候,他的剪切速率是“0”;當(dāng)我們給一個樣品一拳的時候,他就受到的一個剪切速 率,只是我們不知道該剪切率的大小。一般涂料樣品在管道內(nèi)低速流動,他的剪切率為 5 S -1左右。當(dāng)我 們噴涂樣品時,這個噴出速度是細(xì)而快的,這個剪切率可以上千,也可以上萬,根據(jù)工藝不同會有所不同。 因此,我們首先要了解到,平時或者在管道中流動時,我們涂料受到的剪切率是低的,而噴涂的瞬 間,涂料受到的剪切率是非常高的。但是,當(dāng)涂料被噴到物體表面后,他不再收到外力左右,有一個低速的流動,他又變成了一個低剪切速率狀態(tài)。
2. 剪切變稀與觸變性 我們已經(jīng)了解了涂料的噴涂就是噴涂前是低剪切速率,噴涂的瞬間是高剪切速率,噴涂到物體表面 的后又是低剪切速率。那么剪切速率和粘度又有什么關(guān)系呢?對于涂料來說,絕大部分都是剪切變稀。 所謂剪切變稀就是剪切率低的時候樣品粘度高,剪切率高,樣品粘度變稀。所以涂料在管道內(nèi)流動時, 粘度還是較高的,在噴涂的瞬間,粘度變低,噴涂到物品表面后粘度又變高。這就是涂料的剪切變稀。 但是,這里需要引入另外一個非常重要的概念,即是觸變性。觸變性指的是一個樣品受到高剪切后保持 原樣的能力。 比如我們的涂料:某個涂料,他是剪切變稀的,在管道內(nèi)粘度是 100000cp,噴涂的瞬間是 1000cp, 假 如他沒有觸變性,在噴涂到物品表面后,如果他的剪切速率與管道內(nèi)是相同的,粘度就會瞬間恢復(fù)到 100000cp。這樣子,噴涂后就會形成裂紋,橘皮,厚薄不均。如果涂料有一定的觸變性,樣品就會由 1000cp 逐漸恢復(fù)到 100000cp。觸變性越大,恢復(fù)的時間越長。所以,反之,如果一個涂料的觸變性太大,當(dāng)噴到物品表面后,盡管已經(jīng)沒有剪切了,他卻長時間保持在 1000cp 或者恢復(fù)得很慢很慢,這就會形成流掛。 到此,以上就是涂料整個噴涂過程的流變學(xué)理論基礎(chǔ)。
3.2 實際測試
由以上理論基礎(chǔ)可知,測試涂料噴涂,我們主要測試樣品的觸變性。我們需要一個合適的觸變性, 同一個樣品,觸變性太大,往往會造成流掛,觸變性太小,則容易造成橘皮。觸變性的測試有兩種方法。 一種是典型的觸變環(huán)測試,一種是三段法測試。
1. 觸變環(huán)觸變測試 觸變環(huán)是一種典型的觸變性大小測試方法,他以測試完成后,兩條剪切應(yīng)力與剪切速率曲線間面積 大小作為觸變性大小。這里只做一個簡單介紹,例如 2 號樣品的觸變環(huán)測試:
紅色曲線其實為一上一下兩條,他們完全重合,沒有形成環(huán)面積,可見樣品沒有觸變性。當(dāng)然這里 只做一個演示,不做深入講解。
2. 三段法觸變測試 三段法則是:①段:以一個 0.1 S -1或者 1S -1的剪切速率測試樣品粘度,類似于涂料噴涂前;② 第二段:以 1000 S -1或者 5000 S -1的剪切速率測試樣品,類似于噴涂中;③第三段:以一個 0.1 S -1或者 1S -1 的剪切速率測試樣品粘度,類似于涂料噴涂后。 我們觀察第三段與段粘度恢復(fù)情況,或者看第三段粘度的平均值與段的比值,比值越接近 1 (即第三段與段粘度越接近),樣品觸變性越低,越容易橘皮。
3. 我們這次七個樣品主要使用三段法模擬噴涂測試,測試涂料樣品觸變性大小。我們首先對樣品做了初步測試,七個樣品粘度本身由低到高。樣品粘度較低時,因易受到懸浮不均勻的影響,使用 0.1S -1 測試時,1 號樣品穩(wěn)定性較低,為保持七個樣品研究條件的一致性,我們此次采用的研究方法為:①段:以一個 1S -1的剪切速率測試樣品粘度 30S;②第二段:以 1000 S -1剪切速率測試樣品 30S;③第三段: 以一個 1S -1的剪切速率測試樣品粘度 60S。 整個測試結(jié)果曲線如下:
四、結(jié)論與分析
1. 結(jié)論 七個樣品均無觸變性。
2. 分析
2.1 盡管七個樣品都無觸變性,但七個樣品的橘皮或者流掛情況卻不同,這是因為樣品的初始粘度不 同。比如,一個樣品在低剪切下,他的粘度是 2000cp,所以盡管他沒有觸變性,一噴涂到物體表面就回 復(fù)到 2000cp,但這個粘度就是合適的,能夠很好流平的粘度,那這個樣品,我們就是需要他沒有觸變性。 假如 1800 是合適的流平粘度,我們就需要他有少量的觸變性。若此時若它的觸變性太大,假如它一直保 持在 100cp 或者遲遲不能回復(fù)到 1800cp,就會流掛。由此我們可知,七個樣品,由 1#到 7#,噴涂后流平性越來越差。
2.2 由結(jié)論 2.1 我們可以知道,每個樣品所需要的觸變性是不同的,因此,不同樣品間的觸變性大小 對比是沒有實際意義的。因此,我們在外界看到的觸變性測試曲線,他們的值都是相同的,只 是第三段的回復(fù)不同,因為他們是同一樣品,通過改變觸變性,使得噴涂達(dá)到的效果。由此,我們可以知道,每個樣品所需要的觸變性大小都是要單獨(dú)測試研究,得到合適它的觸變回復(fù)值。
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