德國(guó)SITA公司研發(fā)的表面張力儀可以對(duì)各種涂料助劑、添加劑進(jìn)行測(cè)量,實(shí)時(shí)檢測(cè)出各種助劑帶來(lái)的潤(rùn)濕性能、流平性能等變化,可幫助用戶快速優(yōu)化配方。而這款產(chǎn)品則由翁開(kāi)爾(上海)國(guó)際貿(mào)易有限公司(以下簡(jiǎn)稱“翁開(kāi)爾”)成功引入國(guó)內(nèi)市場(chǎng),為國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)提供了更好的服務(wù)。接下來(lái),我們就一起了解表面張力儀的優(yōu)異表現(xiàn)。
表面張力系數(shù)的定義:液體的表面張力系數(shù)σ是指在恒溫條件下,表面張力所引起的表面功與其引起的面積變化之比。
受表面活性劑特性的影響,液體中的表面活性劑在液體內(nèi)部保持平衡狀態(tài);但在液體與空氣界面表面活性劑分子的親水基伸向液體,疏水基伸向空氣。

表面張力的測(cè)量方法:
所有的測(cè)量方法都是基于放大/彎曲液體的表面所需要的力。
主流測(cè)試方法有兩類:
靜態(tài)表面張力測(cè)試:鉑金環(huán)或鉑金板 → 與時(shí)間無(wú)關(guān)
動(dòng)態(tài)表面張力測(cè)試:最大氣泡壓力法 → 與時(shí)間相關(guān)
從測(cè)量結(jié)果的角度:靜態(tài)法呈現(xiàn)某一固定的數(shù)值,動(dòng)態(tài)法呈現(xiàn)曲線的變化(不是某一固定的數(shù)值)。
從材料潤(rùn)濕的角度,與時(shí)間無(wú)關(guān)的潤(rùn)濕條件,關(guān)注靜態(tài)張力值即可;與時(shí)間相關(guān)的潤(rùn)濕條件和表面活性劑,動(dòng)態(tài)表面張力監(jiān)控尤其重要。
動(dòng)態(tài)表面張力的潤(rùn)濕基理: 當(dāng)液體與基材接觸時(shí),會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)形成液-固界面,短時(shí)間內(nèi)遷移至固體界面上的表面活性劑分子數(shù)量決定了最終的潤(rùn)濕效果。遷移到界面的表面活性劑分子數(shù)量越多,即反映出來(lái)的此時(shí)刻動(dòng)態(tài)表面張力越小,最終的潤(rùn)濕效果越好;反之潤(rùn)濕效果越差。由于表面活性劑在失效前表活濃度高于CMC濃度(膠束存在),動(dòng)態(tài)表面張力的差異化曲線更能反映表活濃度的偏差。

動(dòng)態(tài)表面張力的測(cè)量原理:

設(shè)備的壓力傳感器給予一定的壓力,在毛細(xì)管口(液體內(nèi)部)形成一個(gè)新的氣泡。通過(guò)控制該氣泡的不同的有效留存時(shí)間(bubble lifetime氣泡壽命),得到不同的表面張力值的測(cè)定,并呈現(xiàn)完整的動(dòng)態(tài)表面張力的動(dòng)態(tài)變化曲線。
動(dòng)態(tài)表面張力的經(jīng)典測(cè)試曲線:

注:動(dòng)態(tài)表面張力測(cè)試與靜態(tài)表面張力測(cè)試的測(cè)量結(jié)果和應(yīng)用方向有較大的不同,在大部分的應(yīng)用條件,動(dòng)態(tài)張力曲線無(wú)法趨于穩(wěn)定狀態(tài);動(dòng)態(tài)張力測(cè)試能否測(cè)試出靜態(tài)值,取決于表面活性劑的特性和濃度的影響。
在涂料生產(chǎn)中,往往會(huì)按照應(yīng)用廠家加入助劑(如乳化劑、分散劑、流平劑、底材潤(rùn)濕劑、防縮孔劑等不同的品種)來(lái)提高涂料在應(yīng)用中的性能。不同助劑的價(jià)格、性能會(huì)直接影響到涂料的成本和施工及表現(xiàn)性能。SITA動(dòng)態(tài)表面張力儀可以幫助用戶提高研發(fā)及生產(chǎn)效率,如下是幾種具體的應(yīng)用方法:
1.快速選擇合適的助劑
表面活性劑可顯著降低表面張力,以改進(jìn)粉末潤(rùn)濕來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)定、細(xì)分散的混合物。市場(chǎng)上的各種助劑品牌眾多,不同助劑的性能、價(jià)格也有所不同,一款合適的助劑能夠幫助用戶顯著提高最終品性能,取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。SITA表面張力儀可快速測(cè)量不同助劑,并直觀的呈現(xiàn)出助劑之間的表面張力性能差異。

2.快速測(cè)量不同濃度助劑的表面張力變化
當(dāng)用戶選擇一款合適的助劑后就需要確定其在配方中的添加比例,不同濃度的助劑對(duì)涂料的表面張力降低程度不同。合適的助劑濃度能夠在保證涂料性能的情況下盡可能降低產(chǎn)品成本。另外用戶也需要監(jiān)控同一種助劑不同批次原料的表面張力的變化,從而避免因批次改變帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.快速解決涂料施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,優(yōu)化涂料施工工藝
在涂料施工過(guò)程中,由于施工環(huán)境的溫濕度的變化、涂裝工藝的不同、基材表面涂裝前的處理工藝不同等因素,涂料在成膜過(guò)程中有可能出現(xiàn)厚邊、鎖孔、橘皮、發(fā)花與浮色等缺陷,這些現(xiàn)象大都是因?yàn)樵谕垦b過(guò)程中涂料表面張力突變所導(dǎo)致的。比如涂裝時(shí)溫度過(guò)高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)太快,因此產(chǎn)生厚邊現(xiàn)象;基材表面存在污染物導(dǎo)致出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象;噴涂過(guò)程中的動(dòng)態(tài)施工過(guò)程,使涂料的動(dòng)態(tài)表面張力值迅速升高,從而產(chǎn)生橘皮現(xiàn)象等等。面對(duì)這些施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,我們可以通過(guò)使用SITA表面張力儀快速測(cè)量產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)表面張力值,快速界定問(wèn)題產(chǎn)品的原因,并及時(shí)引入合適的助劑(如流平劑、潤(rùn)濕劑等)從而解決涂裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

德國(guó)SITA公司(SITA Messtechnik GmbH,),由來(lái)自德累斯工業(yè)大學(xué)精密工程研究所的工程師們?cè)?996年成立。在涂料行業(yè)的表面張力應(yīng)用方面有著多年的經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)用案例。上海翁開(kāi)爾深耕涂料行業(yè)多年,自2009年開(kāi)始代理SITA產(chǎn)品,為中國(guó)地區(qū)用戶提供SITA產(chǎn)品的技術(shù)支持、產(chǎn)品銷售及售后服務(wù)。如有技術(shù)咨詢、產(chǎn)品驗(yàn)證測(cè)試及設(shè)備需求,歡迎來(lái)電咨詢,聯(lián)系電話:4008000526!
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