润湿性测试

材料测试

润湿性测试

油漆是一种涂在表面的液体物质,用于增加颜色、防止腐蚀或变质,并提供装饰效果。涂料一般由颜料、粘合剂、溶剂和添加剂组成。这些油漆有多种颜色,可以提供坚固、不透明的涂层。它可以彻底改变表面的颜色和外观。一般需要涂抹多层才能达到所需的颜色和覆盖能力。

润湿性测试

油漆既具有装饰作用,又具有保护作用。它们可以提供防潮、防紫外线和防环境因素的屏障。有些涂料是专门为某些表面配制的,例如防风雨的外墙涂料。此外,可以根据预期用途配制具有不同程度的柔韧性的涂料。

涂料体系设计中最关键的特性之一是基材、颜料和其他成分的润湿性,它决定了涂料体系的加工简易性和最终的性能特征。决定润湿性的主要因素是表面张力和表面能。例如,如果液体的表面张力低于两种材料界面(边界)的表面张力,就会发生润湿。表面张力考虑会影响:颜料分布、涂料流动和平整性、喷涂性(液体雾化的难易程度)、乳胶聚结、粉末聚结和粘附。由于极性或其他吸引分子间力的作用,具有高内聚力的液体比具有低内聚力的液体具有更高的表面张力。例如,给定固体被液体润湿的程度由该液体的内聚力和粘附力之间的力平衡决定。

液体的表面张力是指静止液体收缩至尽可能低的表面积的趋势。例如,与极性较小的液体相比,液态水具有更高的内聚力,因此表面张力也更高。

在分子水平上,最小化表面张力的分子片段倾向于在表面定向。

随着温度降低,表面张力也会增加。动态表面张力更好地代表了润湿剂加入到涂料体系中时的相互作用。动态表面张力可以定义为摇晃停止后达到平衡所需的时间。达到这种平衡所需的时间取决于多种因素,包括油漆成分、粘度和温度。例如,更小、更灵活的分子可以更快地达到平衡。此外,当组分的表面张力差异很大时(如水性涂料),平衡会更快地发生。最后,由于溶剂的表面张力通常低于聚合物,因此在成膜过程中溶剂蒸发时,表面张力会增加,流动性会降低。

润湿剂是一个综合概念,包括:

  • 表面活性剂
  • 流动性和平滑剂
  • 消泡剂
  • 颜料分散剂
  • 乳化剂

油漆和清漆润湿性的两个主要国际标准是:

  • 国际标准化组织 (ISO) 制定的“ISO 19403 涂料和清漆 - 润湿性”标准由同一标题下的以下部分组成:
    • ISO 19403-1 第 1 部分:词汇和一般原则
    • ISO 19403-2 第 2 部分:通过测量接触角测定固体表面的表面自由能
    • ISO 19403-3 第 3 部分:使用悬滴法测定液体的表面张力
    • ISO 19403-4 第 4 部分:通过界面张力法测定液体表面张力的极性部分和分散部分
    • ISO 19403-5 第 5 部分:通过测量仅对表面能有分散贡献的固体上的接触角来确定液体表面张力的极性和分散部分
    • ISO 19403-6 第6部分:动态接触角测量
    • ISO 19403-7 第 7 部分:倾斜平台上的接触角测量(滚动角)

该标准包括以下光学测试方法:

    • 确定接触角
    • 确定固体表面的表面自由能,包括极性和色散部分。
    • 确定液体的表面张力,包括极性和分散性部分。
    • 使用参考材料检查测量设置

这套标准可应用于基材、涂层和涂层材料的表征。对于非牛顿流变流体的适用性可能受到限制。

  • 德国标准协会(DIN)发布的“DIN 55660 油漆和清漆 - 润湿性”标准也由以下同名章节组成:
    • DIN 55660-1 第 1 部分:术语和一般原则
    • DIN 55660-2 第 2 部分:通过测量接触角测定固体表面的自由表面能
    • DIN 55660-3 第 3 部分:使用悬滴法测定液体的表面张力
    • DIN 55660-4 第 4 部分:根据界面张力的极性和分散部分测定液体的表面张力
    • DIN 55660-5 第 5 部分:通过测量仅对表面能产生分散贡献的固体接触角来确定液体表面张力的极性和分散部分
    • DIN 55660-6 第6部分:动态接触角测量
    • DIN 55660-7 第 7 部分:倾斜台试验中接触角(滚动角)的测量

该套标准包括各种测试方法,用于测量接触角、确定固体表面的自由表面能(包括极性和色散部分)、测量液体的表面张力(包括极性和色散部分),以及使用光学方法使用参考材料验证测量装置。

我们的组织多年来一直致力于通过广泛的测试、测量、分析和评估研究为各行各业的企业提供支持,拥有强大的员工队伍,密切关注世界科学技术领域的发展并不断完善自己。在此背景下,我们也向企业提供润湿性测试服务。

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