În funcție de metoda de aplicare și de condițiile de formare a acoperirilor, se utilizează materiale de vopsea cu vâscozități diferite. Prin consistență, ele pot fi lichide, vâscoase și pastă.
Viscozitatea lacurilor și a vopselelor, ca și vâscozitatea oricărui lichid, este determinată de frecare internă care apare între straturile lor atunci când se deplasează sub acțiunea forțelor exterioare.
Soiurile curentului. Pentru lichide nestructurate, de exemplu apă, solvenți organici, vâscozitatea poate fi calculată din ecuația Newton:
Ele sunt direct proporționale cu forța de forfecare c (raportul dintre forța de frecare P și zona de forfecare S) și viteza de forfecare sau viteza de curgere y. Coeficientul de proporționalitate al r | servește ca măsură a vâscozității dinamice; se exprimă în Pa • s (1 Pa • s = 10 P). Raportul dintre coeficientul vâscozității dinamice și densitatea materialului este vâscozitatea kinematică, exprimată în m2 / s (1 m2 / s = 104 sec).
Lichidele ne-structurale (newtoniene) se caracterizează printr-o vâscozitate constantă într-o gamă largă de tensiuni și rate de forfecare (Figura 1.3, curba 1).
Materialele de vopsea pe comportamentul reologic sunt semnificativ diferite de fluidele newtoniene. În funcție de
A - limitarea cazurilor de curgere; B - fluxul de vopsele lichide reale și topituri de polimeri; Flux 1-newtonian; 2 - debit dilatant; 3 - fluxul pseudoplastic; 4 - flux plastic; A este un sistem puternic structurat; B este un sistem slab structurat
Pe natura fizică (soluția este slab - sau dis-Persia silnonapolnennaya) și gradul de manifestare a forțelor care interacționează, ele formează un caractere diferite tipuri de curgere (a se vedea figura 1.3, curbele 2-4, A și B.). Cele mai tipice pentru acestea sunt fluxurile de plastic și pseudoplastice. asociat cu un grad diferit de formare a structurii în masa materialului.
fluxul de plastic se gaseste in multe tipuri de vopsele, pre-resents un sisteme extrem de umplut (ulei, imprimantă-ing, offset, artă, pe bază de apă și colab.). Este asociat cu fenomenul de tixotropie. Manifestare de viscozitate structurală este adesea considerată ca fiind o caracteristică pozitivă: vopsea PUR-PETA așa-numita păstoase, care este foarte important în lucrări de artă, domnul și materialele tipărite, acestea nu se rezolva pigmenți, vopsele pot fi nano-Șezi straturi groase, fără teama de sagging. Acest lucru se realizează prin selectarea corespunzătoare a formatorilor de film, a pigmenților și a aditivilor reologici. De exemplu, introducerea de poliamide (oligomeri), benzo-
Tones (produse de interacțiune cu bentonită bază organică-niyami) organobentonita, alcoxizii de aluminiu, ulei de ricin deshidratat, precum și utilizarea pigmenților înalt dispersați și umpluturi (talc, caolin, aerosil, dioxid de titan, un anumit pigmenți toryh organic) și surfactant substanțe (Stearate A1 și Zn, ceruri) determină formarea structurilor de coagulare în acestea particulare, cu o rezistență suficient de mare.
dezvoltat recent o serie de noi esteri reologice pe bază de wok Dob solubili în apă celuloză, copolimeri acrilici, oligoefiruretanov (firma Rheox, Servo et al.), OAPC-organo-guvernare primesc - și vopsele pe bază de apă cu diferite tixotropie ste-Peña. Cantitatea de aditivi nu depășește de obicei 1%.
Cu structura stabilită, vopselele tixotropice sunt neetoperite, dar pot fi ușor aplicate la suprafață dacă această structură este distrusă. Astfel de materiale sunt corpuri tipice de Bingham. Fluxul lor poate fi descris aproximativ prin ecuația fluxului eliptic Shvadov-Bingham:
Unde a este tensiunea finală de forfecare sau rezistența la curgere; r ' - viscozitatea din plastic.
Pentru unele cerneluri cea mai mare diferență de valori de viscozitate constantă r | structură intactă max și constantă minimă (sau eficace) Viscozitate g | m structură la limita fractură la YU5 = 104 s-1 ajunge adesea 102-107 Pa • s. Astfel, pentru multe vopsele tipografice și offset, r \ max = 1 • 103-7 • 103 Pa • s și CMMH = 10-15 Pa • s. Prin urmare, subestimarea valorii vâscozității structurale ar fi o mare greșeală.
Lacquers si emaile realizate pe bază de polimeri (lyuloznye nitrattsel-, polivinil, poliacrilat, etc.) La-otsutst Wii în aditivii lor compoziție tiksotropiruyuschih au un grad redus de tixotropie, dar și pentru călătoriile lor specifice structurii de manifestare și devieri semnificative de fluide newtoniene în comportamentul reologic. La viteze de forfecare de 105 s-1, ele sunt ambele os se-pseudoplastic fluid (Figura 1.3, curba 3) și Ista-chenii ascultă de ecuația:
Unde Π este un indicator care caracterizează gradul de abatere de la dependența liniară; pentru multe emailuri P = 1,0-1,2.
Cu o creștere suplimentară a y, vâscozitatea lichidelor pseudoplazice devine constantă. Acesta este cel care este considerat ca exponent al fluidității materialului ca GEF.
Mai puțin tipic pentru formulările de vopsea inversă caz comportare reologică - creșterea viscozității cu creșterea de forfecare SKO-cresc sisteme dilatant inerente (Figura 1.3, curba 2). Se remarcă, în special în compozițiile foarte umpluta (vopsele de ulei dens rasi si chituri), în special atunci când sunt administrate în diluanți apoși le.
Atunci când se obțin acoperiri din topitură de polimeri și oligomeri, devine, de asemenea, necesar să se evalueze proprietățile lor reologice. polimer curba de curgere a topiturii tipică în coordonate logaritmice are o configurație în formă de B (curbele A și 6 din fig. 1.3, B). La valori scăzute și ridicate ale tensiunii de forfecare și ratele etsya de supraveghere relația rectilinie, care corespunde cu cel mai înalt r | r max și cea mai mică | min vâscozitatea Newtonian. Abaterile de dependență-pryamoli liniar pe partea de mijloc a curbei cauzate de schimbările structurale din polimer: aceasta se numește ramura structurală.
Reglementarea și definirea proprietăților reologice. În condiții practice, în obținerea acoperirilor, este adesea nevoie de interes pentru reglarea vâscozității materialelor de vopsea și lac. Acest lucru se realizează prin utilizarea de solvenți, diluanți, plastifianți sau prin încălzire. Dependența de temperatură a vâscozității respectă ecuația:
Unde este energia de activare a fluxului vâscos.
Viscozitatea crește cu umplere, iar variația sa poate fi descrisă prin ecuația Gut-Gold:
A = ψο (1 + 3Φ + 23Φ2), unde ψο este vâscozitatea sistemului necompletat; F este fracția de volum a umpluturii.
Cel mai convenabil mod de a controla proprietățile reologice este însă introducerea aditivilor tixotropici în stadiul fabricării vopselelor sau înaintea utilizării acestora. Acesta a permis, este de a combina simultan o serie de efecte pozitive: mama lichefiere în timpul aplicării (nediluat) prin aplicarea incizare-SEASON cal și creșterea viscozității (structurare) în urmărește aplicarea, precum și în timpul depozitării și transportului - pentru viteză mică schimbare (figura 1.4); acest lucru elimină formarea de fluxuri și stratificarea lor (dărâmarea pigmenților).
Majoritatea vopselelor utilizate în mod obișnuit, care sunt intrinseci structurării, au r ' = 0,05-0,4 Pa • s și ok = 0-15 Pa. Vâscozitatea plastică a unor vopsele tixotropice de tipărire și industriale atinge 15-50 Pa.s, iar tensiunea finală de forfecare este de câteva zeci sau chiar sute de Pa.
Fig.1.4 Curgerea curgerii materialului tixotropic:
I este regiunea unor rate reduse de forfecare; Regiunea II cu rate de forfecare ridicată
Vopselele puternic structurate nu sunt potrivite pentru aplicare prin scufundare și înmuiere, deoarece vopseaua în exces nu curge de pe suprafață. Acestea sunt aplicate în mod satisfăcător prin metode în care sunt asigurate tensiuni mari sau viteze de forfecare, de exemplu prin pulverizare, prin perie și în special prin metoda de rulare. Practica arată că atunci când periați (viteza periei 0,5-0,9 m / s), u ajunge la 5000-30000 s-1. Timpul pentru reconstrucția structurii distruse trebuie să fie ales astfel încât vopseaua să aibă timp să se răspândească pe suprafață, dar nu formează depuneri pe suprafețele verticale. Pericolul de picurare crește în special prin aplicarea uscată încet a materialelor de vopsea și lac în straturi groase. Acest lucru rezultă din formula care determină viteza de curgere a lacurilor V și a vopselelor de pe suprafețele verticale:
Unde p este densitatea vopselei; % - accelerarea gravitației; - grosimea stratului de vopsea; g | - vâscozitatea vopselei.
Lacurile și vopselele cu vâscozitate slab selectată sunt dificil de aplicat, de multe ori apar defectele de suprafață ale acoperirilor. Este necesar într-un fel sau altul să se controleze strict vâscozitatea materialelor de vopsea înainte de aplicare.
Cele mai convenabile dispozitive pentru determinarea proprietăților reologice ale cernelii lichide sunt viscozimetre rotative, Koto-secară poate funcționa pe CR-principiu (rată controlată) - este dată de MSE crescând forfecare și tensiunea de forfecare măsurată - sau CS - Principiul (Stress Controlată) - definit tensiunea de forfecare și se măsoară viteza de forfecare. Acestea includ viscozimetru Haake, Ferrand, Brookfield stomer reometru Haake bucal - MSE Haake Reostress, Reotest, elastoviscometer Mikhailova, vis-kozimetr cu cilindri coaxiali (dispozitiv Schwedov), aparat SNS-2 și PSP-3 și altele.
Pentru a evalua materialele de vâscozitate nestrukturiruyuschihsya din viscozimetre Vestn ipoteză se pot utiliza axele Nova pe principii expirate și care se încadrează bile, de exemplu, viscozimetru Geppler și colab. Pentru a evalua loturilor de lacuri și vopsele sunt metode rapide de determinare a așa-numitei vâscozității condițional clorhidric folosind vâscozimetre (canale VZ-246, etc.). Definițiile sunt efectuate în conformitate cu GOST 8420-74 sau ISO 2431.
Viscozitatea topiturilor este determinată de pulbere viscozimetre vopsea-TION capilare AKV-2, iar KVPD rotativ RV-7 sau whiskers-Karlovna formate pe lungimea pistei la scurgerile de topitură cade de pe suprafața plăcii de sticlă fixată la un unghi de 60 ° față de orizontală. Pentru caracteristici comparative vopsele similare dimensionale poli-, de exemplu polietilenă, utilizat instrumentul pentru determinarea indicelui de curgere al topiturii (MFI). Expresia MFR zhayut-se topesc masa (în grame) extrudate din duza dispozitivului sub sarcină timp de 10 min.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: