涂料工艺学涂料理论优秀课件
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已知η=2.0P
X=0.02cm
V=100cm/s A=36cm2
τ=F/A
D=V/X=100/0.02=5000s-1
η= τ/D=2.0
F=τ*A=2.0*5000*36=36000dyn（36000/980=36.7g）
2.1涂料流变学
涂料黏度的影响因素 1温度：影响很大 仅知道液体在一个温度下的黏度 经验公式dη/dT=f(η)---黏度列线图，误差大 已知液体在两个温度下的黏度，根据Anderade
图1-16 平板平间液板体速间度变液化 体速度变化（梯度分布）
2.1涂料流变学
速度梯度（切变速率）用D表示，单位为s-1 D=dv/dx τ=F/A 黏度η＝τ／D（牛顿黏度定律） 物理意义：两流体之间，单位面积上的摩擦力与流体
的速度梯度D成正比。 单位：Pa·s 1cP（厘泊）＝10-3 Pa·s P的量纲是dyn·s/cm2(绝对黏度的度量单位） 运动黏度ν(St)=η/ρ(ρ是液体的密度）
涂料工艺学涂料理论
2.1涂料流变学
2.1.1黏度
黏度是涂料的一个重要参数，是流体的重 要特征之一。黏度是流体抗拒流动的一种 性质，是流体分子间相互吸引而产生的阻 碍分子间相对运动能力的度量，即流体的 内部阻力。
假设在两块平行板之间存在流体，下面平 行板是静止的，上面一块是移动的。
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
黏度杯名称 小孔或毛细管半径（cm）流出时间换算成运动黏度方程式
福特杯（短粗毛细管）容量100ML
2#
0.126 v=1.60（t-23.5）
3#
0.170 v=2.31（t-6.6）
4#
0.206 v=3.85（t-4.5）
2.1涂料流变学
壳牌杯（长毛细管）容量23ml
S-1
0.089 v=0.226（t-13）
S-2
0.119 v=0.576（t-5）
S-3
0.152 v=1.51（t-2）
S-4
0.191 v=3.45（t-1）
S-5
0.229 v=6.5（t-1）
S-6
0.290 v=16.2（t-0.5）
2.1涂料流变学
盛氏杯（仅有小孔）容量44ml
2.1涂料流变学
2聚合物浓度的影响 ηr=η/η0(相对黏度） Logηr=W/（Ka-KbW ） 适用在涂料 导出Ka=（1/Logηr1-1/Logηr2）/（1/W1-1/W2） 溶剂黏度对溶液黏度的影响 混合溶剂logη=Σ（Wlogη）i 分子量对黏度的影响
2.1涂料流变学
3颜料及填充料的影响-吸油量 4其他影响因素：剪切应力，剪切速率，
时间等 黏度和粘性两个概念:粘性是涂料阻碍剥
离的能力。两者是独立的不同的性质。
2.1涂料流变学
2.12牛顿流体：假设一种理想液体，它在任一 给定的温度下，在很宽的剪切速率范围内，其 黏度保持恒定。如水，溶剂等。现实的涂料很 少属于牛顿流体。
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1.3非牛顿流动 一种液态体系，当剪切应力变化时，其黏度也
随之变化，属于非牛顿型。包括塑性流动，假 塑性流动，膨胀性流动，触变型等流动。 几个术语：假塑性流动，膨胀性流动，触变性， 屈服值，表观黏度。 假塑性流动：涂料的黏度随着剪切力的加大而 下降，大多数成品涂料均属此流动特征。
方程式
Baidu Nhomakorabea=A·10B/T
(1)
logη=logA+B/T （2）
logη1/η2=B(1/T1-1/T2) （3） 图解法
2.1涂料流变学
习题 亚麻仁油在10oC(283K)的黏度是0.60P，在
50oC（323K）下为0.18P。计算30oC和90oC下 的黏度。 解：用方程式3和已知数算出B值 Log0.6/0.18=B（1/283-1/323) B=1194代入方程式2求出logA=-4.4408 Logη=1194/T-4.4408 30oC时η=0.316P 90oC时η=0.071P
1
0.100 v=1.1（t-29）
2
0.137 v=3.5（t-14）
3
0.188 v=11.7（t-7.5）
4
0.213 v=14.8（t-5.0）
5
0.264 v=23t
2.1涂料流变学
V=A（t-B） 对高黏度液体V=At 时间换算 t2=A1(t1-B1)/A2+B2
2.1涂料流变学
膨胀性流动：相反涂料的黏度随着剪切力 的加大而上升，研磨漆料
触变性：由于触动而黏度降低的流动性质。
屈服值：为使涂料流动所必需达到的某个 最小剪切应力值。（宾汉体Bingham流 动）
表观黏度：黏度值只与一个剪切速率有关， 不同的剪切速率下有许多个表观黏度
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
习题
用一把12cm宽的刷子把黏度为2.0P的涂 料刷在平板上，得到0.01cm的湿膜。刷 子在平板上压扁的宽度是3cm，刷漆速度 是100cm/s。求在这种条件下剪切速率和 刷子的阻力。
解：由于施工时涂料在刷子和平板之间大约 等量分开，若 湿膜厚度为0.01cm的话，其平均间隙应该是湿膜厚度的2 倍即0.02cm
壳牌黏度杯（Shell），盛氏黏度杯（Zahn）
2.1涂料流变学
粘度计 1毛细管粘度计 2同心圆式旋转粘度计 3转盘粘度计 4落球粘度计 5气泡粘度计 6单孔粘度计 7多孔粘度计 8锥板粘度计 9带式粘度计
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
一 几种流出式粘度计的单位换算 V=At-B/t(理论） V=A（t-B)(实际） V=At(高黏度） t2=A1(t1-B1)/A2+B2 二气泡上升时间换算成运动粘度单位 V=t-0.3/t2
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1.4黏度的测定及单位换算 1）黏度的测定 精确的仪器：毛细管粘度计，落球粘度计，同
心圆筒式粘度计，单圆筒式粘度计。 近似的仪器：毛细孔粘度计，气泡粘度计，转
盘粘度计。 不规则设备：孔洞，浆式，混合器 流行的涂料粘度测定粘度计：福特杯（Ford），
X=0.02cm
V=100cm/s A=36cm2
τ=F/A
D=V/X=100/0.02=5000s-1
η= τ/D=2.0
F=τ*A=2.0*5000*36=36000dyn（36000/980=36.7g）
2.1涂料流变学
涂料黏度的影响因素 1温度：影响很大 仅知道液体在一个温度下的黏度 经验公式dη/dT=f(η)---黏度列线图，误差大 已知液体在两个温度下的黏度，根据Anderade
图1-16 平板平间液板体速间度变液化 体速度变化（梯度分布）
2.1涂料流变学
速度梯度（切变速率）用D表示，单位为s-1 D=dv/dx τ=F/A 黏度η＝τ／D（牛顿黏度定律） 物理意义：两流体之间，单位面积上的摩擦力与流体
的速度梯度D成正比。 单位：Pa·s 1cP（厘泊）＝10-3 Pa·s P的量纲是dyn·s/cm2(绝对黏度的度量单位） 运动黏度ν(St)=η/ρ(ρ是液体的密度）
涂料工艺学涂料理论
2.1涂料流变学
2.1.1黏度
黏度是涂料的一个重要参数，是流体的重 要特征之一。黏度是流体抗拒流动的一种 性质，是流体分子间相互吸引而产生的阻 碍分子间相对运动能力的度量，即流体的 内部阻力。
假设在两块平行板之间存在流体，下面平 行板是静止的，上面一块是移动的。
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
黏度杯名称 小孔或毛细管半径（cm）流出时间换算成运动黏度方程式
福特杯（短粗毛细管）容量100ML
2#
0.126 v=1.60（t-23.5）
3#
0.170 v=2.31（t-6.6）
4#
0.206 v=3.85（t-4.5）
2.1涂料流变学
壳牌杯（长毛细管）容量23ml
S-1
0.089 v=0.226（t-13）
S-2
0.119 v=0.576（t-5）
S-3
0.152 v=1.51（t-2）
S-4
0.191 v=3.45（t-1）
S-5
0.229 v=6.5（t-1）
S-6
0.290 v=16.2（t-0.5）
2.1涂料流变学
盛氏杯（仅有小孔）容量44ml
2.1涂料流变学
2聚合物浓度的影响 ηr=η/η0(相对黏度） Logηr=W/（Ka-KbW ） 适用在涂料 导出Ka=（1/Logηr1-1/Logηr2）/（1/W1-1/W2） 溶剂黏度对溶液黏度的影响 混合溶剂logη=Σ（Wlogη）i 分子量对黏度的影响
2.1涂料流变学
3颜料及填充料的影响-吸油量 4其他影响因素：剪切应力，剪切速率，
时间等 黏度和粘性两个概念:粘性是涂料阻碍剥
离的能力。两者是独立的不同的性质。
2.1涂料流变学
2.12牛顿流体：假设一种理想液体，它在任一 给定的温度下，在很宽的剪切速率范围内，其 黏度保持恒定。如水，溶剂等。现实的涂料很 少属于牛顿流体。
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1.3非牛顿流动 一种液态体系，当剪切应力变化时，其黏度也
随之变化，属于非牛顿型。包括塑性流动，假 塑性流动，膨胀性流动，触变型等流动。 几个术语：假塑性流动，膨胀性流动，触变性， 屈服值，表观黏度。 假塑性流动：涂料的黏度随着剪切力的加大而 下降，大多数成品涂料均属此流动特征。
方程式
Baidu Nhomakorabea=A·10B/T
(1)
logη=logA+B/T （2）
logη1/η2=B(1/T1-1/T2) （3） 图解法
2.1涂料流变学
习题 亚麻仁油在10oC(283K)的黏度是0.60P，在
50oC（323K）下为0.18P。计算30oC和90oC下 的黏度。 解：用方程式3和已知数算出B值 Log0.6/0.18=B（1/283-1/323) B=1194代入方程式2求出logA=-4.4408 Logη=1194/T-4.4408 30oC时η=0.316P 90oC时η=0.071P
1
0.100 v=1.1（t-29）
2
0.137 v=3.5（t-14）
3
0.188 v=11.7（t-7.5）
4
0.213 v=14.8（t-5.0）
5
0.264 v=23t
2.1涂料流变学
V=A（t-B） 对高黏度液体V=At 时间换算 t2=A1(t1-B1)/A2+B2
2.1涂料流变学
膨胀性流动：相反涂料的黏度随着剪切力 的加大而上升，研磨漆料
触变性：由于触动而黏度降低的流动性质。
屈服值：为使涂料流动所必需达到的某个 最小剪切应力值。（宾汉体Bingham流 动）
表观黏度：黏度值只与一个剪切速率有关， 不同的剪切速率下有许多个表观黏度
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
习题
用一把12cm宽的刷子把黏度为2.0P的涂 料刷在平板上，得到0.01cm的湿膜。刷 子在平板上压扁的宽度是3cm，刷漆速度 是100cm/s。求在这种条件下剪切速率和 刷子的阻力。
解：由于施工时涂料在刷子和平板之间大约 等量分开，若 湿膜厚度为0.01cm的话，其平均间隙应该是湿膜厚度的2 倍即0.02cm
壳牌黏度杯（Shell），盛氏黏度杯（Zahn）
2.1涂料流变学
粘度计 1毛细管粘度计 2同心圆式旋转粘度计 3转盘粘度计 4落球粘度计 5气泡粘度计 6单孔粘度计 7多孔粘度计 8锥板粘度计 9带式粘度计
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
一 几种流出式粘度计的单位换算 V=At-B/t(理论） V=A（t-B)(实际） V=At(高黏度） t2=A1(t1-B1)/A2+B2 二气泡上升时间换算成运动粘度单位 V=t-0.3/t2
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1涂料流变学
2.1.4黏度的测定及单位换算 1）黏度的测定 精确的仪器：毛细管粘度计，落球粘度计，同
心圆筒式粘度计，单圆筒式粘度计。 近似的仪器：毛细孔粘度计，气泡粘度计，转
盘粘度计。 不规则设备：孔洞，浆式，混合器 流行的涂料粘度测定粘度计：福特杯（Ford），