涂料的流变特性是涂料品质的关键指标,它关乎涂料的储存稳定性和施工性能。在涂装过程中,涂料必经流体状态,因此深入理解涂料流变特性尤为重要。流变特性是指剪切力与粘度之间的复杂关系,粘度作为反映涂料流动性的关键参数,通过测量不同剪切力下涂料粘度的变化,能够揭示涂料的流变特性,为涂料配方改进提供依据。
涂料流变特性的理解,离不开流变学的基础知识,首先需要了解牛顿流体和非牛顿流体的概念。牛顿流体在剪切应力与剪切速率之比为常数的情况下形成,其粘度保持不变,而非牛顿流体的粘度随剪切速率的变化而改变,分为宾汉流体、膨胀性流体、假塑性流体和触变性流体。
假塑性流体在剪切力增加时,粘度减小,膨胀性流体在剪切力增加时,粘度增大,而当假塑性流体的粘度变化与历史时间有关时,即表现出触变性流体的特性。
了解流体类型对理解涂料流变特性至关重要。涂料体系的流变特性受主体树脂化学结构、分子量、溶剂适用性、颜填料含量等因素影响。流变特性体现在涂料体系中的沉降和流挂现象,这些现象直接反映了涂料的施工性能和储存稳定性。
改善涂料流变性能的助剂机理主要是形成三维网状结构,通过氢键联结或与主题树脂基团之间的缔合作用。流变助剂在特定剪切力下破坏三维结构,在剪切力撤去后逐渐恢复,展现出触变流动特性。在低剪切力体系中,尤其是水性体系,可采用高低剪切助剂协同使用。
在涂料应用过程中,需根据性能需求选择合适的剪切力与粘度要求,进而选用不同类型的流体。例如,通过下表所示的性能对照,可明确不同条件下应使用何种流变特性。
综上所述,涂料的流变特性是衡量涂料施工性能的重要指标,理解其原理和影响因素对于优化配方、提升涂料性能至关重要。