德國SITA公司研發的表面張力儀可以對各種涂料助劑、添加劑進行測量,實時檢測出各種助劑帶來的潤濕性能、流平性能等變化,可幫助用戶快速優化配方。而這款產品則由翁開爾(上海)國際貿易有限公司(以下簡稱“翁開爾”)成功引入國內市場,為國內涂料企業提供了更好的服務。接下來,我們就一起了解表面張力儀的優異表現。
1、何為表面張力系數:
表面張力系數的定義:液體的表面張力系數σ是指在恒溫條件下,表面張力所引起的表面功與其引起的面積變化之比。
受表面活性劑特性的影響,液體中的表面活性劑在液體內部保持平衡狀態;但在液體與空氣界面表面活性劑分子的親水基伸向液體,疏水基伸向空氣。
表面張力的測量方法:
所有的測量方法都是基于放大/彎曲液體的表面所需要的力。
主流測試方法有兩類:
靜態表面張力測試:鉑金環或鉑金板 → 與時間無關
動態表面張力測試:最大氣泡壓力法 → 與時間相關
從測量結果的角度:靜態法呈現某一固定的數值,動態法呈現曲線的變化(不是某一固定的數值)。
從材料潤濕的角度:與時間無關的潤濕條件,關注靜態張力值即可;與時間相關的潤濕條件和表面活性劑,動態表面張力監控尤其重要。
動態表面張力的潤濕基理:當液體與基材接觸時,會在極短時間內形成液-固界面,短時間內遷移至固體界面上的表面活性劑分子數量決定了最終的潤濕效果。遷移到界面的表面活性劑分子數量越多,即反映出來的此時刻動態表面張力越小,最終的潤濕效果越好;反之潤濕效果越差。由于表面活性劑在失效前表活濃度高于CMC濃度(膠束存在),動態表面張力的差異化曲線更能反映表活濃度的偏差。
動態表面張力的測量原理:
設備的壓力傳感器給予一定的壓力,在毛細管口(液體內部)形成一個新的氣泡。通過控制該氣泡的不同的有效留存時間(bubble lifetime氣泡壽命),得到不同的表面張力值的測定,并呈現完整的動態表面張力的動態變化曲線。
動態表面張力的經典測試曲線:
注:動態表面張力測試與靜態表面張力測試的測量結果和應用方向有較大的不同,在大部分的應用條件,動態張力曲線無法趨于穩定狀態;動態張力測試能否測試出靜態值,取決于表面活性劑的特性和濃度的影響。
SITA動態表面張力儀可以幫助用戶提高研發及生產效率,如下是幾種具體的應用方法:
1.快速選擇合適的助劑
表面活性劑可顯著降低表面張力,以改進粉末潤濕來產生穩定、細分散的混合物。市場上的各種助劑品牌眾多,不同助劑的性能、價格也有所不同,一款合適的助劑能夠幫助用戶顯著提高最終品性能,取得競爭優勢。SITA表面張力儀可快速測量不同助劑,并直觀的呈現出助劑之間的表面張力性能差異。
2.快速測量不同濃度助劑的表面張力變化。
當用戶選擇一款合適的助劑后就需要確定其在配方中的添加比例,不同濃度的助劑對涂料的表面張力降低程度不同。合適的助劑濃度能夠在保證涂料性能的情況下盡可能降低產品成本。另外用戶也需要監控同一種助劑不同批次原料的表面張力的變化,從而避免因批次改變帶來的風險。
3.快速解決涂料施工過程中可能出現的問題,優化涂料施工工藝。
在涂料施工過程中,由于施工環境的溫濕度的變化、涂裝工藝的不同、基材表面涂裝前的處理工藝不同等因素,涂料在成膜過程中有可能出現厚邊、鎖孔、橘皮、發花與浮色等缺陷,這些現象大都是因為在涂裝過程中涂料表面張力突變所導致的。比如涂裝時溫度過高導致溶劑揮發太快,因此產生厚邊現象;基材表面存在污染物導致出現縮孔現象;噴涂過程中的動態施工過程,使涂料的動態表面張力值迅速升高,從而產生橘皮現象等等。面對這些施工過程中出現問題,我們可以通過使用SITA表面張力儀快速測量產品的動態表面張力值,快速界定問題產品的原因,并及時引入合適的助劑(如流平劑、潤濕劑等)從而解決涂裝過程中出現的問題。
上海翁開爾深耕涂料行業多年,自2009年開始代理SITA產品,為中國地區用戶提供SITA產品的技術支持、產品銷售及售后服務。如有技術咨詢、產品驗證測試及設備需求,歡迎來電咨詢,聯系電話:4008000526!
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