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涂料粘度测量的主要方法与操作规范

作者: 上海倍迎 编辑: Ametek 来源: Brookfield 发布日期: 25-07-02
信息摘要:
涂料行业发展了多种粘度测量方法,每种方法基于不同的原理并适用于特定类型的涂料和粘度范围。根据测量原理 ...

涂料行业发展了多种粘度测量方法,每种方法基于不同的原理并适用于特定类型的涂料和粘度范围。根据测量原理和应用场景的不同,这些方法可分为流出杯法、旋转粘度计法、气泡粘度计法以及落球粘度计法等几大类,构成了一套完整的涂料粘度测量体系。

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流出杯法是涂料行业最传统也最广泛使用的粘度测量方法之一,特别适用于生产现场和施工场地的快速检测。该方法通过测量一定体积的涂料从标准杯底部规定直径的孔中流出的时间来确定粘度,所得结果称为"条件粘度",以秒为单位表示。常用的流出杯包括涂-1杯、涂-4杯、ISO流出杯和福特杯等,不同杯型适用于不同粘度范围的涂料。涂-4杯适用于测量流出时间在30-100秒之间的涂料,而涂-1杯则用于测量更高粘度的涂料(流出时间不低于20秒)。操作时须严格控制温度(通常为23±1℃或25±1℃),每次测量前必须彻底清洁粘度杯,避免残留物影响流出孔的尺寸。试样需搅拌均匀并过滤去除结皮和颗粒,倒入杯中后迅速放开流出孔并同时启动计时器,记录液体流束首次出现断点的时间。这一方法虽然简单快捷,但仅适用于牛顿型流体或近似牛顿型流体,对于具有明显剪切稀化或增稠现象的非牛顿型流体,流出杯法测得的数据参考价值有限。


旋转粘度计法提供了更为精确和科学的粘度测量手段,适用于实验室研究、质量控制和复杂流变行为分析。该方法的原理是基于流体对旋转部件的粘滞阻力测量:当转子在待测液体中以恒定速度旋转时,液体对转子产生的抵抗力矩与液体粘度成正比,通过测量这一力矩即可计算出粘度值。现代旋转粘度计能够测量从低粘度溶剂(约1mPa·s)到高粘度膏体(10,000,000mPa·s)的广泛范围,并可设置不同转速来模拟涂料在储存、施工等不同阶段的剪切条件,从而全面了解涂料的流变特性。操作旋转粘度计需严格遵循以下步骤:选择与预估粘度范围匹配的转子并准确安装;将试样倒入容器并恒温至标准温度;缓慢降低转子至浸没标记位置;启动测量并等待读数稳定;记录数据后及时清洁转子。对于非牛顿流体,还需要进行多转速测试,绘制流动曲线,计算流变参数。旋转粘度计的优势在于能提供精确的绝对粘度值(mPa·s或Pa·s)并研究剪切速率与粘度的关系,特别适用于质量控制和研究开发工作。


气泡粘度计法(又称格氏管法)是测量透明清漆、树脂溶液和油类粘度的专用方法,在涂料生产的中间控制环节应用广泛。气泡粘度计由一组密封的玻璃管组成,每支管内封有不同粘度的标准液体,按粘度递增顺序排列并标记字母或数字编号。测试时,将试样装入相同规格的试管中,与标准管一起迅速垂直倒立,比较气泡上升速度,找出与试样气泡上升速度最接近的标准管,以该标准管的编号表示试样粘度。也可采用计时法,精确测量气泡在试管中上升固定距离所需的时间(以秒计)。气泡粘度计法的关键在于严格控制温度(25±0.5℃)和保持试管的绝对垂直,因为温度变化1℃或试管倾斜5°都会导致约10%的测量误差。虽然这种方法测量精度有限,但设备简单、操作快捷,特别适合生产现场的快速检测。


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