用于确定流体的流变参数的方法技术

本发明专利技术公开了用于确定流体的流变参数的方法，包括步骤：配制涂料样品，将涂料稀释至施工条件，模拟涂料样品在喷涂时的剪切速率，测试粘度；然后测试在各不同的剪切速率下的粘度，最后基于模型的迭代拟合将一个合适的模型与一个测得的粘度进行拟合，得到涂料样品的屈服应力。该方法可以预测涂料在施工时的流变学表现，有效避免涂料在现场发生的流挂、橘皮等不良弊病。不良弊病。不良弊病。

【技术实现步骤摘要】
用于确定流体的流变参数的方法


[0001]本专利技术属于涂料的流变学检测方法，涉及一种用于确定流体的流变参数的方法，尤其涉及一种涂料的流变性能的检测方法。

技术介绍

[0002]液体在承受应力时产生不可逆形变的性质叫做液体的流变性。流变性是涂料在生产、贮存和施工过程中表现出来的重要性质之一，并且会直接影响涂料干膜的质量和性能。而粘度(单位通常为帕秒Pa
·
S)是涂料流变性的一个重要指标。涂料在剪切力的作用下以一定的速度差作平行流动，单位面积所受的力称为剪切力，速度梯度称为剪切速率，剪切力与剪切速率的比值称为粘度，是液体抵制流动的量度。
[0003]涂料通常是一种非牛顿流体，有较大的假塑性，其粘度和剪切速率之间不具有线性关系。涂料的粘度随着剪切速率的逐渐增加，表现出极快的降低。如果涂料的粘度太高，流平性差，在漆膜上就容易出现像橘皮一样的麻点或者粗糙的纹理，涂层表面起皱或呈橘皮状凹凸不平。如果涂料的粘度偏低，采用浸、淋、喷、刷等涂装方法的场合，涂料在被涂物的垂直面和边缘附近积留后，容易照原样固化并牢固附着，称为流挂。因此，在对涂料涂装具有高要求的应用上(例如汽车涂料)，需要较为准确地预测涂料的粘度及其流变学性能，从而更好地判断在现场使用时该涂料是否容易出现流挂或橘皮现象。
[0004]现有技术中通常采用传统的粘度杯、旋转粘度计等涂料粘度的检测方法，都无法做到准确的测量和预测，涂料在涂装施工过程中发生漆膜弊病的风险依然很高。发生漆膜弊病后，涂装线就需要停线或者返工，带来了较大的经济损失。<br/>[0005]有鉴于此，本领域亟需一种可以确定流体的粘度以及流变参数的方法，从而帮助现场使用时准确地预测是否会发生流挂或者橘皮等不良现象。

技术实现思路

[0006]为了克服上述技术问题，本专利技术提供了一种用于确定流体的流变参数的方法，从而提供一种简单易行的涂料及相关原材料的流变学检测方法，可以有效避免大部分现场涂装时发生的流挂和橘皮等不良现象。
[0007]本专利技术提供了一种用于确定流体的流变参数的方法，其按顺序地包括以下的步骤：：
[0008](1)配制涂料样品，将涂料稀释至施工条件，模拟涂料样品在喷涂时的剪切速率，测试粘度；
[0009](2)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.2至0.3s-1
；
[0010](3)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.4至0.6s-1
；
[0011](4)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.7至0.9s-1
；
[0012](5)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.0至1.2s-1
；
[0013](6)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.4至1.6s-1
；
[0014](7)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.8至2.2s-1
；
[0015](8)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为2.8至3.2s-1
；
[0016](9)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为4.0至5.0s-1
；
[0017](10)基于模型的迭代拟合将一个合适的模型与一个测得的粘度进行拟合，得到涂料样品的屈服应力。
[0018]进一步地，步骤(1)中的剪切速率为500至1000s-1
。
[0019]进一步地，所使用的模型为Hershel-Bulkey模型。
[0020]进一步地，所述模型的幂函数为,其中k为粘度系数(Pa*S
n
)，n为流动指数,η为粘度(Pa*s),为剪切速率(s-1
)，τ0为屈服应力(Pa)。
[0021]进一步地，所述模型中，步骤(2)至(8)的剪切速率为X轴，粘度为Y轴。
[0022]进一步地，所述粘度是在23
±
0.5℃温度条件下进行测试。
[0023]进一步地，判断所述流体是否合格的标准为溶剂型清漆屈服应力为0.95
±
0.05Pa，水性色漆的屈服应力为0.55
±
0.05Pa。
[0024]进一步地，对于溶剂型清漆，所述施工条件是23℃施工粘度涂-4杯25-40秒。
[0025]进一步地，对于水性色漆，所述施工条件为B型粘度计在6rpm下，粘度为1000至7000mPa*s。
[0026]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0027]1.本专利技术的方法通过测试不同剪切速率下的粘度，从这些简单易得的数据，回归分析得到涂料在流平时的屈服应力。通过分析屈服应力的数值范围，更好地平衡涂料在现场的流挂和流平，保证较好的涂装外观。
[0028]2.根据获得的屈服应力的数值范围，不仅可以确认涂料最合适的施工条件，也可以指导配方设计与优化，保证涂料的流平与流挂性能处于最佳状态，从而预测涂料在实际喷涂时的表现。
[0029]3.本专利技术的方法不仅仅可以用在涂料产品中，也可通过该方法检测相类似的材料尤其是流变性树脂等材料的的流变性能，作为一种强力且稳定的控制手段实现最佳效果。
[0030]4.首次创新地将Hershel-Bulkey流变学数学模型应用在涂料这一传统领域，通过常规易得的粘度数据，精确、稳定、普适地预测涂料在涂装应用时外观和施工性的表现，减少大量重复的涂料制造与涂装实验，提高经济效益的同时，减少涂料对环境的负面影响。
附图说明
[0031]图1显示了使用三涂二烘工艺在打孔钢板上进行涂装的示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。然而，应当将本专利技术理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本专利技术的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
[0033]在以下具体实施例的说明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不理解为对本专利技术的限制。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的规定。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定流体的流变参数的方法，其按顺序地包括以下的步骤：(1)配制涂料样品，将涂料稀释至施工条件，模拟涂料样品在喷涂时的剪切速率，测试粘度；(2)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.2至0.3s-1
；(3)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.4至0.6s-1
；(4)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为小于0.7至0.9s-1
；(5)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.0至1.2s-1
；(6)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.4至1.6s-1
；(7)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为1.8至2.2s-1
；(8)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为2.8至3.2s-1
；(9)测试粘度，模拟涂料样品的剪切速率为4.0至5.0s-1
；(10)基于模型的迭代拟合将一个合适的模型与一个测得的粘度进行拟合，得到涂料样品的屈服应力。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的剪切速率为500至1000s-1
。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏德，夏天渊，许建华，印维坚，毛方桂，
申请(专利权)人：立邦涂料中国有限公司，
类型：发明
国别省市：