芬蘭Kibron表面張力儀精(jing)準測量(liang)高(gao)粘度(du)涂料表(biao)面張力

“表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)”對(dui)于涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)是(shi)個很(hen)重要(yao)的(de)(de)(de)性(xing)能指標，因(yin)為涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)與色(se)漆制造、涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)噴涂(tu)施工及涂(tu)膜質量都有著(zhu)密切的(de)(de)(de)關(guan)系。一般來說(shuo)，低(di)表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)液體(ti)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)有利于涂(tu)膜對(dui)基(ji)底材(cai)的(de)(de)(de)潤(run)濕，便于涂(tu)膜的(de)(de)(de)流(liu)平，提高涂(tu)膜對(dui)底材(cai)的(de)(de)(de)附(fu)著(zhu)力(li)。在(zai)(zai)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)油墨(mo)配方研究領(ling)域中(zhong)表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)測量以前(qian)都采用(yong)du No y(鉑(bo)(bo)金環(huan)(huan))環(huan)(huan)法(fa)、Wilhelm(鉑(bo)(bo)金)板(ban)(ban)法(fa)。可是(shi)在(zai)(zai)使(shi)用(yong)基(ji)于鉑(bo)(bo)金板(ban)(ban)和(he)鉑(bo)(bo)金環(huan)(huan)法(fa)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)分析儀來測量高粘度涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)樣(yang)品的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)時(shi)，鉑(bo)(bo)金板(ban)(ban)和(he)鉑(bo)(bo)金環(huan)(huan)通常都躺(tang)在(zai)(zai)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面，無(wu)法(fa)全部(bu)沉降到涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)粘性(xing)液體(ti)中(zhong)去。

即鉑金板或鉑金環浸入到涂料樣品中去后，在將鉑金環提出液面時，由于樣品的粘度太大，出現液體可能拉不起來;即使液體被拉起來，鉑金環也會發生形變，計算出的表面張力存在著較大的誤差。因此以前我在研究開發高粘度的涂料樣品時，一直苦惱找不到一款比較好的表面張力儀來測(ce)量高粘度(du)的(de)(de)涂料樣品的(de)(de)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)。現在(zai)幸運(yun)的(de)(de)是，我選(xuan)擇了一款芬(fen)蘭Kibron公司的(de)(de)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)儀，幫我實現了對高粘度(du)涂料樣品的(de)(de)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)準確測(ce)量。下(xia)(xia)面(mian)我詳(xiang)細(xi)介紹一下(xia)(xia)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)測(ce)量過(guo)程。

我配置了幾組(zu)不同成分的(de)(de)(de)(de)(de)涂料(liao)樣(yang)(yang)品(pin)。可以看出(chu)(chu)這些樣(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)粘度(du)都非常大，粘度(du)范(fan)圍為(wei)1000-15000 mPa.s。該儀器的(de)(de)(de)(de)(de)操作過程很(hen)簡單(dan)，首先是(shi)使(shi)用純(chun)(chun)水(shui)(純(chun)(chun)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)為(wei)72.8 mN/m)對儀器進(jin)行(xing)校正，然后(hou)依次將樣(yang)(yang)品(pin)(1-2 mL)轉移至一個3 mL的(de)(de)(de)(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)杯中(zhong)進(jin)行(xing)測量(liang)。從測量(liang)數據來看，所配不同類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)涂料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)值在10-28 mN/m之間(jian)。測量(liang)開始時該涂料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)值會隨著(zhu)時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)推移而變大，大約5分鐘左右逐(zhu)漸(jian)趨(qu)于穩定(ding)。從圖中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)曲(qu)線趨(qu)勢(shi)可以看出(chu)(chu)，產生這種現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)原因是(shi)因為(wei)涂料(liao)中(zhong)有(you)機溶劑的(de)(de)(de)(de)(de)揮發，導(dao)致涂料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)變大，從而產生了梯度(du)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)。

這說明該表面張力儀測量的表面張力數據非常準確，可以準確地測出涂料因溶劑揮發而引起的表面張力的細微變化。能夠準確地測出表面張力這樣細微的變化當然與該儀器中的精密分析天平有關，該微量天平靈敏度高(0.2 g)。使用的探針具有良好的表面潤濕性能，探針的直徑小(0.51 mm)，在測量這些高粘度樣品時，不會發生形變，探針很容易扎入到樣品液面下去，從而得到準確的表面張力數值。芬蘭Kibron表面張力儀的(de)(de)另一(yi)個優勢就是相比于其他(ta)類型(xing)的(de)(de)表面(mian)張力測量儀，所需的(de)(de)樣品量少(1-2 mL)，我們(men)在使用昂貴樣品來開(kai)發新型(xing)涂料時可(ke)以很(hen)好地節省成本。