一种使用3D扫描技术定量评定涂料漆膜流平性的方法技术

本发明专利技术一种使用3D扫描技术定量评定涂料漆膜流平性的方法，具体地，所述的方法包括：将待测样品制板，在规定条件下保养一定时间后，用3D表面粗糙度轮廓仪对漆膜的流平性进行测试打分。相比于本领域现有的涂膜流平测试方法，本发明专利技术的方法更客观、更具区分性，对于评价市场上各类乳胶漆产品的流平性有着积极的作用。

A method of quantitative evaluation of paint film leveling by 3D scanning technique

The invention relates to a method for using 3D scanning technology, quantitative evaluation of coating leveling concrete, the method comprises the following steps: sample preparation in maintenance time under specified conditions after the test, scoring with 3D rough surface leveling of film profilometer. Compared with the existing film leveling test method in the field, the method of the invention is more objective and more discriminative, and has a positive effect on evaluating the flow stability of various latex paint products on the market.

【技术实现步骤摘要】
一种使用3D扫描技术定量评定涂料漆膜流平性的方法
本专利技术涉及一种新型测试和定量评价涂料漆膜流平性能的方法，具体地，涉及一种使用3D扫描技术定量评定涂料漆膜流平性能的方法。
技术介绍
涂料是一种施工方便、价格低廉、效果明显、附加价值率高的化工产品。它不仅具有使建筑、船舶、机械等的表面防止锈蚀，延长使用寿命之功能，还有装饰环境给人以美的享受或醒目标记的功能，随着科技的不断发展，涂料逐步成为一种专用性更强的精细化学产品。流平是指涂料在涂覆后，尚未干燥成膜之前，由于表面张力的作用，湿漆膜能够流动而消除施工过程中引入的涂痕和表面缺陷并逐渐收缩成最小面积，形成一个平整、光滑、均匀涂膜的过程。涂料产品的流平好坏直接影响涂膜的外观和光泽，是涂料施工性能中的一项重要指标。目前，本领域通常按照JB/T3998-1999《涂料流平性涂刮测定法》，来测定涂料产品相对流平性。测试时，基本是采用人工制备涂膜，对实验结果进行评定时，统计试验表面上已流在一起的平行带对数量，对照流平等级图定出流平等级。如果涂膜的平行带对只是大部分流在一起，则评定出奇数等级。然而，上述方法中，由于平行带是否流在一起的判断需要通过人肉眼观察作出，缺乏客观的判断标准，因此无法得到一个统一的实验结果。综上所述，本领域迫切需要一种客观，能够准确对涂料流平性进行定量评定的测定方法。
技术实现思路
为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种使用3D扫描技术，能够准确对涂料流平性进行定量评定的测定方法。本专利技术的第一方面，提供了一种测试涂料漆膜流平性能的方法，所述方法包括步骤：(a)提供流平涂膜制备器、已知流平得分的若干块流平标准板、3D表面粗糙度轮廓仪、自动涂膜制备器、涂覆基片，和待测样品，所述流平标准板的流平得分为1-9分；(b)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定各个流平标准板波形振幅，通过函数拟合，得到标准板流平得分与波形振幅之间的函数关系式；(c)用所述的待测样品在所述的涂覆基片上进行涂覆，从而得到涂膜；(d)涂布完成后，对于所述的涂膜进行保养，从而形成待测样品涂层；(e)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定所述的待测样品涂层的波形振幅，将波形振幅数据代入步骤(b)中所得到的函数关系式，从而定量得到样板的流平得分。在另一优选例中，所述的流平标准板为LS-2流平标准板。在另一优选例中，所述的涂覆基片为玻璃板。在另一优选例中，在所述的步骤(c)中，所述的涂覆在大于一块涂覆基片上进行，优选为2-6块(在本专利技术的一个优选实施例中为3块)。在另一优选例中，所述的涂覆采用自动涂膜制备器和流平涂膜制备器进行。在另一优选例中，所述的涂覆包括步骤：将所述涂覆基片固定在自动涂膜制备器上，流平涂膜制备器放置在所述的涂覆基片上，并将待测样品(优选为5mL)滴于基片上，使用自动涂膜制备器均匀制备涂膜。在另一优选例中，所述LTB-2流平涂膜制备器和LS-2流平标准板均为Leneta公司生产，所述LS-2流平标准板流平得分为1-9分，流平得分区间为0-10分(比流平标准板1分更差的记为0分，比流平标准板9分更好的记为10分)，这其中得分越高代表流平性越好。在另一优选例中，所述3D表面粗糙度轮廓仪以数据点间距为0.1μm-0.2μm进行数据记录。在另一优选例中，所述的自动涂膜制备器制备涂膜时的运行速率为6-10cm/s。在另一优选例中，所述的基片为宽为20-30cm，长为10-50cm的玻璃板。在另一优选例中，所述的待测涂料样品是指可用于直接施工的涂料。在另一优选例中，所述待测样品涂层的波形振幅与标准板流平得分的函数关系式通过以下步骤测定：(a1)提供一基片，所述的基片上固定有LS-2流平标准板；(b1)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定LS-2流平标准板表面轮廓，优选地，测试面积25mm2；(c1)通过对实验数据处理，得到各标准板的波形振幅数值；(d1)对所述标准板的得分和波形振幅数值进行数学模拟，得到流平标准板波形振幅x与标准板流平得分y的函数关系式。在另一优选例中，所述的流平标准板波形振幅x与标准板流平得分y的函数关系式如下式Ⅰ所示：y＝-2.529lnx+8.1607Ⅰ。在另一优选例中，所述方法还包括测定涂膜流平得分，其中，所述的涂膜流平得分可通过以下步骤测定：(a2)提供一基片，将基片固定在自动涂膜制备器上；(b2)将所述流平涂膜制备器放在(a2)中所述基片一端，在这一端使用定量注射器滴加待测涂料样品；(c2)使用自动涂膜制备器制备样品涂膜，涂布完成后，对所述带有涂膜的基片进行保养，从而形成待测样品涂层；(d2)将所述涂覆有涂膜的基片固定在3D表面粗糙度轮廓仪上，使用所述3D表面粗糙度轮廓仪测定涂膜正中央表面轮廓(优选测试面积为25mm2，或5mm*5mm)；(e2)通过对实验数据处理，得到所述涂料样品涂膜的波形振幅数值；(f2)将所述涂料样品涂膜的波形振幅数值代入通过上述方法所得到的流平标准板波形振幅x与标准板流平得分y的函数关系式Ι中，得到样品流平得分。在另一优选例中，所述的保养包括步骤：将涂覆有涂膜的基片放置于25±2℃环境温度下保养1天。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附图说明图1显示了标准板波形振幅与流平得分关系图；图2显示了涂膜微观结构；图3显示了3D粗糙度轮廓仪测得的涂膜微观结构。具体实施方式本专利技术人经过广泛而深入地研究，首次开发了一种能够用于实验室的可定量评定涂料漆膜流平性能的方法。本专利技术方法操作简单，标准易于识别，并能准确的定量测定涂料样品的流平性，能够广泛应用于涂料生产领域，并对涂料生产的标准进行进一步的限定，从而提高涂料生产的总体质量。涂料流平性研究认为，流平的驱动力是涂料的表面张力，流平性是涂料经施涂后，产生流动能力，在干燥过程中自行铺展并消除各种表面不规则形状的能力。目前，本领域中用于测量流平性的方法是将试验表面平放于玻璃板上，涂刮导板放在试验表面一侧，并平行于试验表面长边，刮刀槽口向下，开口向操作者，紧靠导板放在试验表面远端。然后，把10mL调到工作粘度的均匀涂料试样置于刮刀内沿。一手压紧导板，另一手持刮刀沿着导板由远向近匀速涂刮至试验表面近端。将刮好的试验表面水平放置进行干燥，然后观察流在一起的平行带对数量，从而定出流平等级。然而，在上述方法中，涂刮过程需要靠人为操作，且通过肉眼观察判断流平等级，因此容易受到受试者实验操作失误的限制，导致结果可参考性有限。Verkholantsev认为，流平性可以用Adams公式(式Ⅱ)来评价，这里假定涂膜刷痕为附图2所示的正弦波：αt＝α0exp[-Cγh3t/(3λ4η)]式中α0--起始时的波形振幅；αt--经过时间t之后的波形振幅；C--常数；γ--涂料的表面张力；h--平均湿膜厚度；t--湿膜涂刷后所经过的时间；λ--刷痕的波长；η--涂料的黏度。由式Ⅱ可以看出，涂料样品的黏度低，刷痕波长短，波形振幅小，平均湿膜厚度大，样品表面张力高，流平的时间长，会对样品的流平有利。其中平均湿膜厚度以3次方起作用，刷痕间的波长以4次方起作用。表面张力大有利于流平，但是表面张力不能过高，否则会影响涂料对基层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试涂料漆膜流平性能的方法，其特征在于，包括步骤：(a)提供流平涂膜制备器、已知流平得分的若干块流平标准板、3D表面粗糙度轮廓仪、自动涂膜制备器、涂覆基片，和待测样品，所述流平标准板的流平得分为1‑9分；(b)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定各个流平标准板波形振幅，通过函数拟合，得到标准板流平得分与波形振幅之间的函数关系式；(c)用所述的待测样品在所述的涂覆基片上进行涂覆，从而得到涂膜；(d)涂布完成后，对于所述的涂膜进行保养，从而形成待测样品涂层；(e)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定所述的待测样品涂层的波形振幅，将波形振幅数据代入步骤(b)中所得到的函数关系式，从而定量得到样板的流平得分。

【技术特征摘要】
1.一种测试涂料漆膜流平性能的方法，其特征在于，包括步骤：(a)提供流平涂膜制备器、已知流平得分的若干块流平标准板、3D表面粗糙度轮廓仪、自动涂膜制备器、涂覆基片，和待测样品，所述流平标准板的流平得分为1-9分；(b)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定各个流平标准板波形振幅，通过函数拟合，得到标准板流平得分与波形振幅之间的函数关系式；(c)用所述的待测样品在所述的涂覆基片上进行涂覆，从而得到涂膜；(d)涂布完成后，对于所述的涂膜进行保养，从而形成待测样品涂层；(e)使用3D表面粗糙度轮廓仪测定所述的待测样品涂层的波形振幅，将波形振幅数据代入步骤(b)中所得到的函数关系式，从而定量得到样板的流平得分。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的涂覆基片为玻璃板。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的涂覆采用自动涂膜制备器和流平涂膜制备器进行。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的涂覆包括步骤：将所述涂覆基片固定在自动涂膜制备器上，流平涂膜制备器放置在所述的涂覆基片上，并将待测样品(优选为5mL)滴于基片上，使用自动涂膜制备器均匀制备涂膜。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述3D表面粗糙度轮廓仪以数据点间距为0.1μm-0.2μm进行数据记录。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的自动涂膜制备器制备涂膜时的运行速率为6-10cm/s。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基片为宽为20-30cm，长为10-50cm的玻璃板。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄燕，张麟敏，孙萍，林荣儿，
申请(专利权)人：立邦涂料中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31