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涂料粘度測量的主要方法與操作規范

作者: 上海倍迎 編輯: Ametek 來源: Brookfield 發布日期: 25-07-02
信息摘要:
涂料行業發展了多種粘度測量方法,每種方法基于不同的原理并適用于特定類型的涂料和粘度范圍。根據測量原理 ...

涂料行業發展了多種粘度測量方法,每種方法基于不同的原理并適用于特定類型的涂料和粘度范圍。根據測量原理和應用場景的不同,這些方法可分為流出杯法、旋轉粘度計法、氣泡粘度計法以及落球粘度計法等幾大類,構成了一套完整的涂料粘度測量體系。

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流出杯法是涂料行業最傳統也最廣泛使用的粘度測量方法之一,特別適用于生產現場和施工場地的快速檢測。該方法通過測量一定體積的涂料從標準杯底部規定直徑的孔中流出的時間來確定粘度,所得結果稱為"條件粘度",以秒為單位表示。常用的流出杯包括涂-1杯、涂-4杯、ISO流出杯和福特杯等,不同杯型適用于不同粘度范圍的涂料。涂-4杯適用于測量流出時間在30-100秒之間的涂料,而涂-1杯則用于測量更高粘度的涂料(流出時間不低于20秒)。操作時須嚴格控制溫度(通常為23±1℃或25±1℃),每次測量前必須徹底清潔粘度杯,避免殘留物影響流出孔的尺寸。試樣需攪拌均勻并過濾去除結皮和顆粒,倒入杯中后迅速放開流出孔并同時啟動計時器,記錄液體流束首次出現斷點的時間。這一方法雖然簡單快捷,但僅適用于牛頓型流體或近似牛頓型流體,對于具有明顯剪切稀化或增稠現象的非牛頓型流體,流出杯法測得的數據參考價值有限。


旋轉粘度計法提供了更為精確和科學的粘度測量手段,適用于實驗室研究、質量控制和復雜流變行為分析。該方法的原理是基于流體對旋轉部件的粘滯阻力測量:當轉子在待測液體中以恒定速度旋轉時,液體對轉子產生的抵抗力矩與液體粘度成正比,通過測量這一力矩即可計算出粘度值。現代旋轉粘度計能夠測量從低粘度溶劑(約1mPa·s)到高粘度膏體(10,000,000mPa·s)的廣泛范圍,并可設置不同轉速來模擬涂料在儲存、施工等不同階段的剪切條件,從而全面了解涂料的流變特性。操作旋轉粘度計需嚴格遵循以下步驟:選擇與預估粘度范圍匹配的轉子并準確安裝;將試樣倒入容器并恒溫至標準溫度;緩慢降低轉子至浸沒標記位置;啟動測量并等待讀數穩定;記錄數據后及時清潔轉子。對于非牛頓流體,還需要進行多轉速測試,繪制流動曲線,計算流變參數。旋轉粘度計的優勢在于能提供精確的絕對粘度值(mPa·s或Pa·s)并研究剪切速率與粘度的關系,特別適用于質量控制和研究開發工作。


氣泡粘度計法(又稱格氏管法)是測量透明清漆、樹脂溶液和油類粘度的專用方法,在涂料生產的中間控制環節應用廣泛。氣泡粘度計由一組密封的玻璃管組成,每支管內封有不同粘度的標準液體,按粘度遞增順序排列并標記字母或數字編號。測試時,將試樣裝入相同規格的試管中,與標準管一起迅速垂直倒立,比較氣泡上升速度,找出與試樣氣泡上升速度最接近的標準管,以該標準管的編號表示試樣粘度。也可采用計時法,精確測量氣泡在試管中上升固定距離所需的時間(以秒計)。氣泡粘度計法的關鍵在于嚴格控制溫度(25±0.5℃)和保持試管的絕對垂直,因為溫度變化1℃或試管傾斜5°都會導致約10%的測量誤差。雖然這種方法測量精度有限,但設備簡單、操作快捷,特別適合生產現場的快速檢測。


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