涂料的流变性对最终涂层性质的影响

盖恒军 胡开堂 编译

天津科技大学，天津, 300222

涂料一般是由高岭土、碳酸钙、丁苯胶乳、水溶性聚合物(如淀粉。CMC等)及增稠剂等添加剂组成。在一些涂料中，颜料粒子与其他组分相结合构成网状体，这种结合是由于颜料和胶乳粒子间的桥联作用和絮凝作用而产生的。如果网状体结合强度较大，涂层在干燥时就可以抵抗外部压力而减少涂层松厚度的损失，从而可以提高不透明度。亮度和涂层遮盖度。以轻量涂布纸为例，松厚度提高后，可以在较少的涂布量下获得较高的光泽度和平滑度。所以研究涂层松厚度的影响因素具有重要意义。

颜料粒子、增稠剂及其他一些聚合物粒子间的相互作用可提高涂层的弹性，通过测量涂料的粘弹性可以表征这一作用，反映网状物的性质。在涂布时，涂料在混合、施涂、刮刀计量等过程中受到大小不同的应力作用。当应力较大时，网状结构会被暂时破坏，但当应力撤销时，网状结构会重新形成，即弹性模量值与应力作用时间密切相关。所以在静态条件下测得的弹性模量与涂布过程中测得的数据有较大差别。

为了寻求涂料粘弹性。应力施加时间及干后涂层的松厚度等之间的关系，HIDEAKI等人作了一些试验。他们将100份高岭土用0.1份聚丙烯酸钠分散成70%固含量的泥浆。加入5份羧基丁苯胶乳作粘合剂，另外加入一种合成增稠剂，涂料的pH值用氢氧化钠调至9.0，然后测量有关的数据，结果如图示。

图1加入0.1份增稠剂时弹性模量、粘性模量与应力的关系

图2 60%固含量的涂料中粘度与剪切速率的关系

图1是含0.1份增稠剂的涂料的弹性模量、粘性模量与应力的关系。当应力较小时，涂料的粘弹性有一线性区，弹性模量和粘性模量都是一固定值，与所施加的应力无关。弹性模量在此阶段不变，也说明不同涂料组分间确实形成了一些网状结构物。该网状体对较小的应力有缓冲作用。当超出临界应力γ

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后，弹性模量下降，这说明网状结构受到了破坏。

图2所示为粘度与增稠剂用量、剪切速率之间的关系。当剪切速率上升时，涂料粘度降低，在此剪切速率范围下，涂料剪切稀化。当增加....