技术丨涂料密度的测试方法及相关标准研究
摘要:
涂料大致可以分为液体涂料、粉末涂料和干涂层等三种形态,对于每种类型的涂料而言,密度都是一项非常重要的指标。对于液体涂料密度,其测试方法有比重杯法、落球法、振动法、压力杯法及比重计法等5种;对于粉末涂料密度,其测试方法有气体置换法和液体置换法等2种;对于干涂层密度,其测试方法有使用涂层试板施涂后通过阿基米德法测定和直接通过阿基米德法测定等2种。本文对每种测试方法的特点、准确性及应用现状进行了详细阐释。
0、引言
涂料根据其形态大致可以分为三类,即液体涂料、粉末涂料和干涂层,对于每种类型的涂料而言,密度都是一项非常重要的指标,同时在对涂料进行评价的过程中,密度会参与到诸多其他指标(如VOC含量、体积固体含量等)的计算中去,密度测试值的准确与否会直接影响到其他指标的判定,这一点在液体涂料中的体现尤为明显。并且密度也是表征涂料质量与施工性能的重要指标,对于粉末涂料,密度会直接影响到其施工和成膜状况及成本控制;对于干涂层,密度在一定程度上反映涂层的致密度,从而可以据此对涂膜的成膜状况及后期的应用状况进行评估。因此涂料密度测试的准确性至关重要,每种类型的涂料均有不同的表征方法,以下做详细阐释。
1、液体涂料密度的测定
液体涂料密度的测试方法有比重杯法、落球法、振动法、压力杯法及比重计法等5种。
1.1 比重杯法
该方法是用已知容积的比重杯装满被测产品,用天平测出被测产品的质量,该质量除以比重杯的容积即为被测产品的密度。常用的比重杯为金属比重杯,金属比重杯的杯盖中央有一个小孔,多出的涂料可以通过小孔排出。在使用金属比重杯前要首先对比重杯的体积进行校准。由于物质的体积会受到温度的影响,故在进行体积校准和产品测试时应选择相同的温度,通常选择常温,即在(23.0±0.5)℃条件下进行测试。
一般用煮沸的蒸馏水进行校准,煮沸的目的是除去水中溶解的空气,以防止其影响水的密度。将比重杯装满蒸馏水,然后恒温至规定温度,盖上盖子,擦掉溢出的水,用电子天平快速称量其质量,比重杯的体积即为该质量与试验温度下水的密度之比。进行产品测试时,在相同的试验温度下按相同的方法进行。如果条件允许,最好在恒温室中进行测试,事先将待测样品和试验仪器都放在恒温室中恒温,也可以使用恒温水浴进行调温。
目前使用最多的是金属不锈钢杯,一般以37mL和50mL规格为主,由于比重杯口比较大,便于涂料的装入和清洗,且金属材质结实耐用,故比重杯法是目前涂料行业应用最广泛的一种密度测试方法。但是如果试样中留有在静止时不易消散的气泡,则该方法不适用。
1.2 落球法
落球法是基于阿基米德原理,试验时在样品杯中装适量的待测样品,使其能够浸没落球且落球不会触碰到杯底,记录落球浸没前后天平的读数,该质量即为与落球体积等量的待测样品的质量,由于落球体积一定,该质量除以落球的体积即为待测样品的密度。由于温度对体积的影响很大,故整个试验过程要处在规定的温度下,通常将试验设备以及待测样品都放在恒温室中恒温,待其都达到规定温度时再进行试验。该方法适用于低黏度或中等黏度的样品,对于高黏度涂料及膏状涂料,该方法不适用。由于使用范....
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