Performance de Prévision Des Peintures Utilisant des Mesures Rhéologiques et du Matériel De Malvern Instrumen

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Sujets Couverts

Mouvement Propre

Dispersions Colloïdales

Description du Problème

Analyse Rhéologique

Viscométrie de Stress

Vibration de Pré-Cisaillement

Résumé

Mouvement Propre

Les Peintures sont appliquées sur les substrats poreux (des parois de plâtre) et non poreux (de carrosseries). Également elles peuvent être appliquées de plusieurs manières, comme le brossage, la pulvérisation, la couche de rouleau et le revêtement au trempé. Dans la plupart des cas, la peinture est exigée pour donner une couche (lustrée) lisse sur le substrat et satisfaire de ce fait esthétiquement à l'abonnée.

La formation de cette surface lisse est dictée par les propriétés de tension rhéologique et superficielle des matériaux. La prédominance des propriétés influentes dépend de la porosité du substrat et si la surface est verticale ou horizontale.

Cet article décrit comment des expériences rhéologiques peuvent être employées pour fournir l'information sur les caractéristiques du fonctionnement des peintures.

Dispersions Colloïdales

Les Peintures sont les dispersions colloïdales des particules solides (dispersées phase) dans le liquide (milieu de dispersion). La phase dispersée contiendra des particules de pigment et peut également contenir des particules de raccordement (par exemple pour la modification d'opacité), des particules de modificateur de flux et des particules de latex (pour le cahier). Le milieu de dispersion contiendra le solvant et peut également contenir le polymère ou la résine (pour le cahier). Le type d'application déterminera les quantités relatives de chacun de ces composants dans la formulation finale.

Dans de telles dispersions concentrées, les petits changements exerceront un effet significatif sur le comportement rhéologique de la peinture. Des rhéomètres Modernes peuvent être employés pour donner l'information sur traiter et mémoire/stabilité, ainsi que des caractéristiques du fonctionnement.

Description du Problème

Quand une peinture est appliquée à un substrat elle aura des striations dans sa surface entraînée par, par exemple, les poils d'une brosse ou la force du pistolet pneumatique pendant la pulvérisation. Après application, les striations doivent sortir afin de former la surface lisse - ce procédé est connu comme nivelant.

Cependant, si la peinture est appliquée à une surface verticale, la peinture ne peut pas circuler trop car ceci aura comme conséquence le fléchissement. Ceci peut se manifester dans des « déchirure-gouttes » étant laissées dans le film sec de peinture. Ceci indique que la peinture devrait posséder les propriétés visco-élastiques bien équilibrées. D'une part, après que la peinture ait été tondue pendant l'application, il devrait avoir le comportement principalement comme un liquide pour laisser niveler pour se produire.

d'autre part, à une certaine remarque, la peinture devrait restructurer pour éviter l'occurrence de fléchissement, c.-à-d. elle devient solide solide.

Analyse Rhéologique

Toutes les expériences enregistrées en cet article ont été effectuées sur un rhéomètre de Bohlin.

Viscométrie de Stress

Le Schéma 1 affiche les courbures pour deux peintures - un lustre ne coulant pas (ndg) et un fini de lustre (gf) - ce qui se sont analysés utilisant la viscométrie de stress. Dans cette expérience un stress est appliqué au matériau et les tarifs résultants de cisaillement sont mesurés. La viscosité est prévue utilisant la relation simple :

effort de viscosité = de cisaillement/tarifs de cisaillement

Le stress est augmenté par étapes pendant l'expérience et les tarifs de cisaillement sont mesurés à chaque stress. Les courbures affichent un certain nombre de remarques intéressantes au sujet des propriétés des deux peintures :

a) dans la région faible de cisaillement la viscosité du ndg est beaucoup plus élevée que celle de la peinture de gf

b) le cisaillement de peinture de ndg amincit à un stress beaucoup plus élevé que la peinture de gf, et beaucoup plus excessivement,

c) le cisaillement de peinture de ndg amincit à une viscosité élevée inférieure de cisaillement que la peinture de gf.

Le Schéma 1. Viscométrie de Stress Sur des Peintures de ndg Et de gf

La facilité de la panne de structure de la peinture de ndg signifie qu'il est pour entrer dans les poils d'un pinceau quand elle est plongée dans la peinture. En Outre, la viscosité élevée inférieure de cisaillement de la peinture de ndg signifie qu'il sera plus facile de s'appliquer que la peinture de gf. Afin d'éviter la sédimentation il est nécessaire d'établir dans la peinture une viscosité haute-basse de cisaillement. Ceci permet à la peinture de supporter la force de la gravité faisant déposer des particules. Comme peut être vu des courbures sur le Schéma 1, la peinture de ndg est pour être stable que la peinture de gf.

Vibration de Pré-Cisaillement

Les Schémas 2 (a) et 2 (b) affiche la réaction visco-élastique des matériaux après le cisaillement rotationnel. Dans l'expérience, le matériau est tondu à un effort de cisaillement élevé raisonnable pour simuler le procédé de l'brossage en circuit au substrat (pré-cisaillement). Le cisaillement est cessé et le matériau est soumis à un stress faible oscillant (à un à frèquence fixe) pour simuler la reconstruction de structure qui se produit dans la peinture. Il est important que les flux de peinture suffisamment de laisser niveler pour se produire, mais pas tellement que le fléchissement se produit (voyez plus précoce). En termes de propriétés rhéologiques du matériau, ceci signifie que juste après le cisaillement le module visqueux (G ») devrait dominer le module élastique (G), mais à du calendrier fini, G devrait dominer G ».

Le Schéma 2 (a). Lustre Ne Coulant Pas, Presh Oscn À 20deg

Le Schéma 2 (b). Peinture Brillante, Presh Oscn À 20deg

Les courbures indiquent que la peinture de ndg (le Schéma 2 (a)) devrait présenter de bonnes propriétés de mise à niveau et de fléchissement, alors que la peinture de gf (le Schéma 2 (b)) afficherait également la bonne mise à niveau mais le comportement excessif de fléchissement. Cependant, l'expérience rhéologique ne tient pas compte de l'absorption du solvant de porteur dans le substrat (par exemple une paroi de plâtre) ou de l'évaporation du solvant de porteur après que la peinture ait été balayée à l'extérieur à un film mince, qui changerait les propriétés rhéologiques bien nettement et aurait une grande influence sur les propriétés de reconstruction de structure des peintures.

Résumé

Ces deux expériences simples fournissent beaucoup d'informations utiles au sujet du comportement de performance des systèmes de peinture. Elles sont quantitatives, reproductibles et non subjectives, contrairement à certains des tests plus traditionnels utilisés dans l'industrie de couches. Les tests ont pu former la base des protocoles de contrôle qualité et de développement.

 

Source : Note d'application de Bohlin MRK627-01 « performance de Prévision des peintures utilisant des mesures rhéologiques »

 

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît Malvern Instruments Ltd (R-U) ou les Instruments de Malvern (ETATS-UNIS).

 

Date Added: Jun 6, 2005

Last Update: 5. January 2012 10:51

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