翁开尔(北京)科技有限公司

SITA动态表面张力仪在涂料行业中的应用

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发布时间:2023-03-10
作者: 仪器部
浏览量: 471

德国SITA公司研发的表面张力仪可以对各种涂料助剂、添加剂进行测量,实时检测出各种助剂带来的润湿性能、流平性能等变化,可帮助用户快速优化配方

德国SITA公司研发的表面张力仪可以对各种涂料助剂、添加剂进行测量,实时检测出各种助剂带来的润湿性能、流平性能等变化,可帮助用户快速优化配方。而这款产品则由翁开尔(上海)国际贸易有限公司(以下简称“翁开尔”)成功引入国内市场,为国内涂料企业提供了更好的服务。接下来,我们就一起了解表面张力仪的优异表现。

表面张力系数的定义:液体的表面张力系数σ是指在恒温条件下,表面张力所引起的表面功与其引起的面积变化之比。

受表面活性剂特性的影响,液体中的表面活性剂在液体内部保持平衡状态;但在液体与空气界面表面活性剂分子的亲水基伸向液体,疏水基伸向空气。

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表面张力的测量方法:

所有的测量方法都是基于放大/弯曲液体的表面所需要的力。

主流测试方法有两类:

静态表面张力测试:铂金环或铂金板 → 与时间无关

动态表面张力测试:最大气泡压力法 → 与时间相关

从测量结果的角度:静态法呈现某一固定的数值,动态法呈现曲线的变化(不是某一固定的数值)。

从材料润湿的角度,与时间无关的润湿条件,关注静态张力值即可;与时间相关的润湿条件和表面活性剂,动态表面张力监控尤其重要。

动态表面张力的润湿基理: 当液体与基材接触时,会在极短时间内形成液-固界面,短时间内迁移至固体界面上的表面活性剂分子数量决定了最终的润湿效果。迁移到界面的表面活性剂分子数量越多,即反映出来的此时刻动态表面张力越小,最终的润湿效果越好;反之润湿效果越差。由于表面活性剂在失效前表活浓度高于CMC浓度(胶束存在),动态表面张力的差异化曲线更能反映表活浓度的偏差。

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动态表面张力的测量原理:

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设备的压力传感器给予一定的压力,在毛细管口(液体内部)形成一个新的气泡。通过控制该气泡的不同的有效留存时间(bubble lifetime气泡寿命),得到不同的表面张力值的测定,并呈现完整的动态表面张力的动态变化曲线。

动态表面张力的经典测试曲线:

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注:动态表面张力测试与静态表面张力测试的测量结果和应用方向有较大的不同,在大部分的应用条件,动态张力曲线无法趋于稳定状态;动态张力测试能否测试出静态值,取决于表面活性剂的特性和浓度的影响。

在涂料生产中,往往会按照应用厂家加入助剂(如乳化剂、分散剂、流平剂、底材润湿剂、防缩孔剂等不同的品种)来提高涂料在应用中的性能。不同助剂的价格、性能会直接影响到涂料的成本和施工及表现性能。SITA动态表面张力仪可以帮助用户提高研发及生产效率,如下是几种具体的应用方法:

1.快速选择合适的助剂

表面活性剂可显著降低表面张力,以改进粉末润湿来产生稳定、细分散的混合物。市场上的各种助剂品牌众多,不同助剂的性能、价格也有所不同,一款合适的助剂能够帮助用户显著提高最终品性能,取得竞争优势。SITA表面张力仪可快速测量不同助剂,并直观的呈现出助剂之间的表面张力性能差异。

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2.快速测量不同浓度助剂的表面张力变化

当用户选择一款合适的助剂后就需要确定其在配方中的添加比例,不同浓度的助剂对涂料的表面张力降低程度不同。合适的助剂浓度能够在保证涂料性能的情况下尽可能降低产品成本。另外用户也需要监控同一种助剂不同批次原料的表面张力的变化,从而避免因批次改变带来的风险。

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3.快速解决涂料施工过程中可能出现的问题,优化涂料施工工艺

在涂料施工过程中,由于施工环境的温湿度的变化、涂装工艺的不同、基材表面涂装前的处理工艺不同等因素,涂料在成膜过程中有可能出现厚边、锁孔、橘皮、发花与浮色等缺陷,这些现象大都是因为在涂装过程中涂料表面张力突变所导致的。比如涂装时温度过高导致溶剂挥发太快,因此产生厚边现象;基材表面存在污染物导致出现缩孔现象;喷涂过程中的动态施工过程,使涂料的动态表面张力值迅速升高,从而产生橘皮现象等等。面对这些施工过程中出现问题,我们可以通过使用SITA表面张力仪快速测量产品的动态表面张力值,快速界定问题产品的原因,并及时引入合适的助剂(如流平剂、润湿剂等)从而解决涂装过程中出现的问题。

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德国SITA公司(SITA Messtechnik GmbH,),由来自德累斯工业大学精密工程研究所的工程师们在1996年成立。在涂料行业的表面张力应用方面有着多年的经验及应用案例。上海翁开尔深耕涂料行业多年,自2009年开始代理SITA产品,为中国地区用户提供SITA产品的技术支持、产品销售及售后服务。如有技术咨询、产品验证测试及设备需求,欢迎来电咨询,联系电话:4008000526!


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