涂料涂布率的测定
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涂料涂布率的测定
涂布率即在单位面积获得一定厚度的漆膜所需的漆量,以“g/㎡”来表示。近年来,随着国内外交流的日益增多,国际上著名品牌涂料产品在国内使用也日渐普遍,其涂布率概念也为许多使用单位所接受,即以“㎡/L”来表示产品的使用量。
测定方法
1、刷涂法
首先按国家标准“GB/T1758—1979(1989)涂料使用量测定法”在未经打磨的平整钢板上刷涂一定厚度、一定面积的漆膜,刷涂后立即用减量法称出刷涂量(精确至0.001 g),涂漆试板放置24 h,按下式计算涂料的使用量:
X=(m 1 -m 2)/S×10 4
式中:X——使用量,g/㎡;
m l ——涂漆前漆刷及盛有试样的容器质量,g;
m 2 ——涂漆后漆刷及盛有试样的容器质量,g;
S——涂漆面积,c㎡。
这样得到的仍是质量表示法,为了换算成涂布率(㎡/L),还需测出液体涂料的密度,并由下式计算出涂布率:
R=(1/Xρ -1 )×10 3
式中:
R——涂布率,㎡/L;
X——使用量,g/㎡;
ρ——液体涂料的密度,g/mL。
再用磁性测厚仪测出样板上漆膜的平均厚度(μm),按下式计算出在要求的干膜厚度下的理论涂布率:
理论涂布率=(涂布率×平均干膜厚度)/干膜厚度
平行测定3 次,取其中2 次接近的结果算术平均值。
刷涂法简便易行,使用普遍,在涂刷操作正确熟练的前提下,准确度的关键在于使用的样板和漆膜厚度的测量。因为样板的面积越大,平整度越好,则结果的准确度越高。我们一般采用200mm×250mm 的样板,且要求板面光滑平整,不用打磨。另外,漆膜厚度经实测,发现至少测定10 点以上再取其平均值,其数据较为可靠。通过对一系列样品的检测,本方法由于操作过程中各种因素的影响,同一样品在同一实验室作重复试验所得结果的相对误差约为10%左右。
2、喷涂法
有些产品在施工现场主要是喷涂施工,且必须补加部分稀释剂才能达到满意的施工黏度,因此我们根据稀释比首先测出涂料的使用量,然后再换算成以“㎡/L”表示的涂布率。
先在感量为0.01 g 的天平上称出钢板质量,然后将已稀释好的试样喷涂制板,立即称出板质量,按下式计算出涂料的使用量:
X 1 =(m B -m A )/S×10 4
式中:
X 1 ——使用量,g/㎡;
m A ——涂漆前板质量,g;
m B ——涂漆后板质量,g;
S——涂漆面积,c㎡。
稀释前涂料使用量按下式计算:
X 2 =X 1 -(X 1·Y/100)
式中:
X 2 ——稀释前涂料使用量,g/㎡;
X 1——稀释后涂料使用量,g/㎡;
Y——稀释时所加溶剂的百分含量。
然后按上述刷涂法同样的换算步聚,计算出涂布率。试验也平行测定3 次,取其中2 次接近结果的算术平均值。
本方法也可依据固体含量来测出涂料的使用量,先在感量为0.01g 的天平上称出钢板质量,然后将已稀释好的试样喷涂制板,按产品标准规定的条件下干燥后,再称质量。按下式计算涂料的使用量:
X=(m B -m A)/S·D×100×10 4
式中:
X——使用量,g/㎡;
m A——喷漆前板质量,g;
m B——喷漆后板质量,g;
S——喷漆面积,c㎡;
D——该试样的固体含量,%。
由于固体含量一般在涂料产品检验中大多列为必检项目,是已知的数据,这样就免去了喷涂时计量溶剂的加入量。从实测结果后,喷涂法所存在的误差因素与刷涂法基本相同。
3、体积固体含量法
可按国家标准“GB/T9272-1988 液态涂料内不挥发分容量的测定”来计算涂料在一
定的干膜厚度下所能涂装的面积。其原理是首先测定未涂漆圆片的质量和体积,再测涂漆圆片在干燥一定时间后的质量和体积,计算出圆片上干膜的体积和形成干膜的液态涂料的体积,这两个体积之比就是该涂料的不挥发分容量,俗称体积固体含量。虽然此方法较为精确,但涉及的试件、用具较多,测定步骤也较繁杂,现根据同样原理,δ(固体的体积含量)可简化为以下公式来表示:
δ=干膜厚度/湿膜厚度×100
然后通过单位换算,可导出在光滑平整的表面上在要求的干膜厚度下的理论涂布率,按下面公式计算:
(δ×10)/干膜厚度=㎡/L
此方法更为简单实用,但厚度测定是个关键,尤其是湿膜厚度的测量。
由于一般的刷涂、喷涂很难达到漆膜完全平整、膜厚均匀一致,因此我们尝试采用刮涂法,底材选用平整光滑的聚酯薄膜,使用湿膜制备器来涂布规定厚度的湿膜,并立即用湿膜测厚仪在上、中、下各部位测出当时的湿膜厚度,待漆膜实际干燥后,再用杠杆千分尺测出干膜厚度。此方法的优点是没有称量操作,也不用测定涂料密度,且漆膜平整,厚度均匀。湿膜测厚仪推荐必须使用轮规(即滚轮式湿膜测厚仪)较为精确。杠杆千分尺刻度可精确至
2μm,也符合测试要求,但因该仪器结构所限,只能用于小尺寸试板的测定。若用高质量的平整光滑的金属板作为底材,就可改用磁性测厚仪来进行干膜测定,试板面积也可相应增大,进一步提高测试的准确性。
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