芬蘭Kibron表面張力儀精準測量高粘度(du)涂料表面張力

“表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)”對于涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)是個很重要的(de)(de)性(xing)能(neng)指標，因為涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)與色(se)漆(qi)制(zhi)造、涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)施工及涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膜質量都有(you)著密切的(de)(de)關系。一(yi)般來(lai)說，低表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)液體涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)有(you)利于涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膜對基底材的(de)(de)潤(run)濕(shi)，便于涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膜的(de)(de)流平，提高(gao)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膜對底材的(de)(de)附著力(li)。在涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)油墨配方研究領域中(zhong)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)測(ce)(ce)量以前都采用du No y(鉑金(jin)(jin)環(huan)(huan))環(huan)(huan)法、Wilhelm(鉑金(jin)(jin))板(ban)(ban)法。可是在使用基于鉑金(jin)(jin)板(ban)(ban)和鉑金(jin)(jin)環(huan)(huan)法的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)分析儀來(lai)測(ce)(ce)量高(gao)粘(zhan)度涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)樣(yang)品的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)時(shi)，鉑金(jin)(jin)板(ban)(ban)和鉑金(jin)(jin)環(huan)(huan)通常都躺(tang)在涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)，無法全部沉(chen)降到涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)粘(zhan)性(xing)液體中(zhong)去。

即鉑金板或鉑金環浸入到涂料樣品中去后，在將鉑金環提出液面時，由于樣品的粘度太大，出現液體可能拉不起來;即使液體被拉起來，鉑金環也會發生形變，計算出的表面張力存在著較大的誤差。因此以前我在研究開發高粘度的涂料樣品時，一直苦惱找不到一款比較好的表面張力儀來(lai)測量(liang)(liang)高(gao)粘(zhan)度的(de)(de)涂(tu)料樣品的(de)(de)表(biao)面張(zhang)力(li)。現(xian)在幸運的(de)(de)是，我選(xuan)擇了一款(kuan)芬蘭(lan)Kibron公司的(de)(de)表(biao)面張(zhang)力(li)儀(yi)，幫我實現(xian)了對高(gao)粘(zhan)度涂(tu)料樣品的(de)(de)表(biao)面張(zhang)力(li)的(de)(de)準確測量(liang)(liang)。下面我詳細介紹一下表(biao)面張(zhang)力(li)的(de)(de)測量(liang)(liang)過程(cheng)。

我配置了幾(ji)組不同成分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)樣品(pin)(pin)。可以看(kan)出這(zhe)(zhe)些樣品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘度都非常大，粘度范(fan)圍為1000-15000 mPa.s。該(gai)儀器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)操作(zuo)過程很簡單，首先是使(shi)用純水(純水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力為72.8 mN/m)對儀器(qi)進(jin)行校正，然(ran)后依次將(jiang)樣品(pin)(pin)(1-2 mL)轉移(yi)(yi)至一個3 mL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樣品(pin)(pin)杯中(zhong)進(jin)行測量(liang)。從(cong)測量(liang)數(shu)據來看(kan)，所配不同類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力值在10-28 mN/m之間。測量(liang)開(kai)始(shi)時該(gai)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力值會隨著(zhu)時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推移(yi)(yi)而變(bian)大，大約5分(fen)鐘左右逐漸趨于穩定。從(cong)圖中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲線趨勢可以看(kan)出，產(chan)生(sheng)這(zhe)(zhe)種現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin)是因(yin)(yin)為涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)中(zhong)有機(ji)溶劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)揮(hui)發，導致(zhi)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力變(bian)大，從(cong)而產(chan)生(sheng)了梯度表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力。

這說明該表面張力儀測量的表面張力數據非常準確，可以準確地測出涂料因溶劑揮發而引起的表面張力的細微變化。能夠準確地測出表面張力這樣細微的變化當然與該儀器中的精密分析天平有關，該微量天平靈敏度高(0.2 g)。使用的探針具有良好的表面潤濕性能，探針的直徑小(0.51 mm)，在測量這些高粘度樣品時，不會發生形變，探針很容易扎入到樣品液面下去，從而得到準確的表面張力數值。芬蘭Kibron表面張力儀的(de)另一(yi)個優勢就是相比(bi)于其(qi)他類(lei)型的(de)表面張力測量儀，所需的(de)樣品量少(shao)(1-2 mL)，我們在(zai)使用昂貴(gui)樣品來(lai)開發(fa)新型涂料時(shi)可(ke)以很好地節省成本。