任何色素液体或固体配方应用于表面薄层和治愈产生一个连续固体膜被认为是油漆或类似的涂层。颜料经常使用在家庭和商业环境中创建颜色或纹理和维持一个表面。
通常有五种不同类别的组件在油漆和涂料。色素调节光泽、稳定性和其他品质并提供颜色和不透明度。例如,金红石选在锐钛矿二氧化钛(TiO2颜料在白色油漆,因为它更大的折射率,导致制定的白度和不透明度。
延伸部分曾经只作为“膨胀剂”油漆配方更便宜,但最近,一直关注他们的能力提高品质如耐腐蚀和保光性。重晶石(硫酸钡)、滑石(硅酸镁)、方解石(碳酸钙),云母经常被用于此目的。光学特性也传授白云石等填充剂(钙镁碳酸盐),瓷土(硅酸铝)和氧化铁。
绑定是聚合物,如聚氨酯、丙烯酸和环氧树脂,将色素粒子和援助在油漆表面的附着力。欧洲杯猜球平台通过溶剂颜料和粘合剂。这些可以是一个典型的有机溶剂(如溶剂油(也称为白酒或矿物松节油)或-更频繁地水。
添加剂提高属性制定处理和稳定,粘度、附着力、易于应用,干燥速度,和抗霉菌增长,下垂和变形。这些添加剂包括分散剂、乳化剂、表面活性剂,微粒化蜡,赢创和聚合电解质。
虽然油漆和涂料有很长的历史,新的环境目标进一步推动涂料配方科学的进步。欧洲杯线上买球减少有机溶剂和其他潜在的有毒成分的配方是至关重要的不利影响降到最低的生产过程和成品对环境和人类健康。
例如,生物聚合物(植物)和回收聚合物目前在聚光灯下过渡远离中提取的石化产品原料。
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这持续进化的油漆生产需要更彻底的,纳米尺度理解所有配方成分预测产品的品质成分和加快解决问题。
这样的目标是不可以实现的使用前分析技术,只考虑宏观物理特征如纹理,膜厚度,颜色和粘度。涂料行业的激烈竞争是另一个因素迫使生产者转向更加自动化的分析技术,而不是劳动密集型的。
有趣的是,改善分析仪器使产品性能和生产效率的提高,以及获取更精确的定量信息微结构和纳米结构。
这提供了洞察为什么制定展览其属性的框架内一个精简的工作流。
本白皮书介绍一些油漆制造商必须面对的重大问题和如何解决这些问题的知识具体油漆组件品质。
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油漆制造商所面临的挑战
确认原材料的化学纯度欧洲杯足球竞彩
虽然大多数油漆制造商依赖于原材料供应商提供的证书,这可能并不总是令人满意的可靠和有效的,有必要知道的确切组成涂料实现中使用的原材料配方,符合规范。欧洲杯足球竞彩
确保元素组成坚持一个预设的标准,使用元素分析光谱仪是最好的方法来验证油漆的纯度组件不使用传统的“湿”化学分析。
这个方法是有益的,例如,二氧化钛(TiO多少2),确认颜料和填充剂的组成,寻找铅,或看看任何必要的组件组件包装时淋溶到原材料存储。
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为准确测定颜料和填充剂和水晶的彻底了解阶段,水晶阶段采用XRD分析是理想的。TiO尤其如此2,了解的比金红石和锐钛矿多晶型物可以帮助减少拒绝(金红石具有更大的折射率和优先作为色素)。
另一个例子是氧化铁,不同阶段提供颜色分级监控磨削过程中色素是至关重要的。
遵守规定内容
尽管制造商做出重大努力消除铅颜料和填充剂由于带来的有害影响,微量可能仍然存在。
这些涂料可以提供一个特定的风险时孩子们通过日常的零星活动从事涂料产品玩具、家具、儿童游乐设施和其他项目。2020欧洲杯下注官网
在2019年,38%的所有国家,包括美国,EU-28,印度、俄罗斯、巴西和中国,有合法可行的措施,禁止生产、进口、销售含铅油漆来解决这个问题。1
这些要么是整个铅浓度上限,最严厉的是90 ppm,或一组compound-specific监管限制基于管理风险造成的特定的铅化合物,作为欧盟的立法中概述。
电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)最近被用来做元素分析铅涂料(或使其使用的原材料)。高纯惰性气体是必要的,但是测试方法非常费力。
因此,元素分析利用光谱仪是流行作为替代方法相当简单和更少的昂贵的进行,使公司快速、彻底确保原材料未被污染的。欧洲杯足球竞彩
优化粒度粉末涂料
热塑性或热固性聚合物用于粉末涂料应用静电喷枪使用到金属表面,然后治愈部分熔融粉末。由于其易用性和他们不含溶剂,对环境的负面影响,他们被更频繁地使用在工业应用。
必须能自由流动的粉末,井然有序的大小分布提供一个一致的涂层。自微粒坚持衬底表面更加紧欧洲杯猜球平台密,那么严重固化条件要求创建一个光滑的面漆。
然而,这些粒子欧洲杯猜球平台可能会导致表面光洁度差,“橙皮效应”,要么由于过快融化在固化或“back-spray”在应用程序由于表面电荷积聚。
除了挑战使液化,微粒可能是爆炸性的,因此,呼吸危害。欧洲杯猜球平台
较大的颗粒倾向于欧洲杯猜球平台流更好和更易于管理的应用程序。喷洒时,它们的质量给带来很多直线惯性,这是特别有用的角落进入一个对象。
更大的粒子要花很欧洲杯猜球平台长的时间来融化在养护期间,然而,所以有部分熔融和夹杂物的风险,可以妥协的外观和机械产品的完整性。
确定液滴大小的液体喷油漆
各种底物涂在涂料中使用液体喷雾系统业务,和计算液滴大小评估雾化效率是一个关键组成部分。例如,改变喷柱的特点,通过调整喷嘴几何元素和雾化压力对提高至关重要的油漆量转移到表面。
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粒度分布(多分散性)对粉末涂料是至关重要的。对于大颗粒粉末涂料,宽粒度分布是有益的(图1)。
图1所示。确保粉末涂料中的空隙率最小化可以援助融化在固化形成。图片来源:莫尔文Panalytical
这是由于这样的事实,更小的微粒能够填补空洞在衬底表面,排除空气,增加导热系数和融化的欧洲杯猜球平台速度形成固化期间(窄尺寸分布需要更严重的养护条件,以避免夹杂物的形成)。
即使有限的尺寸范围,粉末涂料用小粒径可以产生好结果。
尽管该行业正朝着创建所需的更小的微粒薄电影目前的需求,粉末涂料通常在尺寸范围5到100µm生产。欧洲杯猜球平台
然而,LD粒度测量是一种有效和精确的方法收集所需的数据,无论标准。
喷高固体含量正变得越来越受欢迎,因为他们提供更好的覆盖与溶剂和有更少的处理问题。良好的传输效率要求这些涂料减少浪费和相关的成本。
定期分析喷雾是很困难的因为各种各样的原因。
快速喷雾事件或粒度波动在短暂的时间框架可能表明喷嘴性能欠佳。
特别是在初创阶段的过渡雾化平衡条件,就可以形成大范围的粒子大小。
最适应和快速的方法在不同的分析技术是利用使用LD粒度特征。
对聚合物特性的理解
在涂料、聚合物用于执行不同的任务。一个薄的聚合物层经常作为表面光洁度,和聚合物粘结剂应用和治疗的关键。
聚合物分散剂是另外更频繁地使用稳定色素粒子避免絮凝和集聚sterically。欧洲杯猜球平台
分子量和分子量分布链分支的相关聚合物通常有一个主要的影响所需的属性,并通过了解高分子化学与这些因素,聚合物的性质可以为必要的配方要求(图2)。
图2。一系列聚合物性质影响其分子量,分散性和相关因素。图片来源:莫尔文Panalytical
它可以挑战找到理想的聚合物配方。
高分子量聚合物,例如,通常是连接到一个永久保护表面在使用solvent-miscible suspension-based油漆和清漆。低分子量可能导致更高的光泽度和更好的基质渗透率。
高分子量聚合物是一种挑战纳入solvent-miscible商品基于醇酸聚合物,如光泽颜料供国内使用,因为这样做会导致产品的粘度达到高得令人无法接受的水平。
在这种情况下,引入支化聚合物可以最小化相关溶液粘度与分子量的聚合物。
通过测定绝对分子量和分子量分布,以及开放的可能性测量固有粘度,水力半径,聚合物分支,回转半径,和聚合物的合成,聚合物分析用GPC /秒可以用来理解组件用于涂料配方的特点。
理解粒子属性对颜色的影响性能
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的形式和大小涂料中的颜料和extender粒子影响光与最后的覆盖。欧洲杯猜球平台
调整颜料分散的标准做法是其他参数调整后的粒径达到最大散射功率(图3和图4)。
图3。TiO的影响2粒子散射功率大小,展示了更小的微粒更擅长散射蓝光。欧洲杯猜球平台图片来源:莫尔文Panalytical
图4。粒度对色彩和底色的影响,展示了更小的微粒增加色彩强度但减少意味。欧洲杯猜球平台图片来源:莫尔文Panalytical
重要的属性包括:
- 颜料分散的不透明度和遮盖力,衡量其能力隐藏下面的衬底,上升相对粒径时的散射功率却降低了。
- 低音建立色彩的颜色和更小的微粒,移动到更短、更蓝的频率。欧洲杯猜球平台
- 着色力,从而增加较小的粒径,描述了色素的能力影响色散的颜色,包括其他颜料。
彻底了解晶体结构,由晶体使用x射线衍射相分析,有必要在这些因素之间取得平衡和优化高着色力和一个可接受的色调之间的权衡。
相分析有利于各种有机和无机颜料和对找出至关重要的比率TiO的锐钛矿和金红石2由于他们不同的折射率。
由于颗粒大小影响光传输和铣削颜料可以改变或破坏水晶阶段,规模分析和XRD为优化铣削是一个有用的组合。这是另一个明显的优势使用LD探测粒子的大小。
此外,表面电化学在这些系统中至关重要,尤其是当水溶性表面活性的组件都包括在内。
这些可溶性的交互组件和带电粒子的配方可以检查使用毛巾电动电势的测量。欧洲杯猜球平台
理解分散剂分散稳定的作用
避免沉积和聚集在颜料分散液很重要,大颗粒会迅速解决,但小颗粒可以保持分散,除非他们结块。欧洲杯猜球平台
最好的分散保存他们的颜色和可预测的身体素质在不同稀释浓度或“稀释”,从厚厚的贴为丝网印刷快速流动液体喷雾剂。实现最高的分散稳定需要相当的知识。
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利用适当的电解质调节液的pH值,聚集在极性溶剂(如水)可以阻止粒子之间的静电吸引媒介(图5)。欧洲杯猜球平台
研究粒子在分散的静电行为及其集聚,电动电势测量使用毛巾和纳米粒子尺寸测量使用DL欧洲杯猜球平台S使用。
作为一种替代方法,立体聚合物涂层或分散剂可用于颜料涂在非极性溶剂来阻止它附加到附近的颜料(图5 b)。
这种分散剂必须有明确的分子特征,如链长和程度的分支。聚合物分析GPC /秒是一个合适的工具。
图5。防止色素颗粒的聚集(A)具有离子稳定他们使用的静电场,或(B) steri欧洲杯猜球平台cally稳定使用聚合物。图片来源:莫尔文Panalytical
理解粒子属性对光泽度的影响、风化和消光性能
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颜料和extender粒子似乎有光泽整理和涂欧洲杯猜球平台膜电阻的表面。
当结合的强散射功率更小的微粒,微粒窄粒度分布包在薄膜表面,产生一个均匀的表面光洁度,导致高度的光泽。欧洲杯猜球平台
相反,大颗粒分散在一个更广泛的大小分布产欧洲杯猜球平台生散射功率降低,光泽较低水平。
如此糟糕的分布可能是一个特征利用色素或可能带来的分散稳定性的缺乏,导致粒子聚集。
有限的小颗粒大欧洲杯猜球平台小分布也具有高度的同质性的优势,这使得水更难渗透和提高防水性能。
众多应用程序将受益于拥有这样的品质(图6和7)。2
大颗粒或附聚物欧洲杯猜球平台可以从一层更容易动摇松散,导致表面迅速失去光泽。小粒径也增强了涂料的风化特性。
获得优异的光泽、风化和消光性能、粒子大小评估使用LD(或纳米粒子尺寸测量使用DLS)是至关重要的。
图6。表面光泽决心在一个角度的20°硫酸钡extender的四种粒子大小,显示最后的光泽如何实现减少干燥时间,以及更大的粒子导致涂层光泽较低。欧洲杯猜球平台图片来源:莫尔文Panalytical
图7。TiO的影响2颗粒大小对散射、光泽和消光性能,以及这种性能如何不同样本的大小分布(样品)和一个广泛的粒度分布(示例B)。图片来源:莫尔文Panalytical
表面电化学还可以影响粒子的相互作用,如何影响涂层。这些可溶性组件之间的交互和配方的固体颗粒可以使用电动电势测量研究了利用隧道。欧洲杯猜球平台
引用
- 更新的全球地位法律限制铅涂料,2019年9月,联合国环境规划署,2019年https://www.unep.org/resources/report/2019-update-globalstatus-legal-limits-lead-paint
- 看油漆变干:有关油漆光泽extender颜料的粒径,莫尔文Panalytical, 2010年,www.malvernpanalytical.com/en/learn/knowledge-center/application-notes/AN101104RelatingPaintGlossToP欧洲杯猜球平台articleSize.html
这些信息已经采购,审核并改编自莫尔文Panalytical提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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