ТЕМА 1. Реологические свойства краски

РАЗДЕЛ. СВОЙСТВА ПЕЧТАНЫХ КРАСОК

Реология – это учение о течении каллоидно дисперсных систем, происходящих под действием механического напряжения. Под каллоидно-дисперсными системами мы понимаем такие системы, которые состоят из двух фаз: жидкой и твердой. При чем размеры частиц твердой фазы составляют микроны или доли микрона.

На рисунке представлена схема течения жидкости. Установлено, что скорость слоев жидкости отличается друг от друга в зависимости от того, где эти слои расположены. F – сила действующая на жидкость, А – поверхность соприкосновения слоев, Р – напряжение сдвига, В – скорость деформации жидкости.

Для большинства жидкостей Ньютон установил, что скорость их движения подчиняется следующему уравнению: p=ηB, где η – вязкость.

Графически закон Ньютона выглядит следующим образом:

Из графика следует, что любое сколько угодно малое изменение напряжения сдвига приведет к изменению скорости деформации. Жидкости, течение которых подчиняется этому закону, называются Ньютоновскими. Для НЕньютоновских жидкостей график зависимости В от Р выглядит так:

Рк

Из графика видно, что при величине Р меньше, чем Рк жидкость не потечет. Величина Рк называется пределом текучести.

При увеличении концентрации твердой фазы в жидкости, начиная с некоторого момента частицы твердой фазы образуют сплошной пространственный каркас (сетку). Такая система уже не способна течь, как обычная жидкость. Физический смысл величины Рк характеризует прочность этой сетки. Величина Рк зависит, в свою очередь, от природы твердых частиц, от их размера и формы.

Если разрушение сетки прекратить, то она начинает вновь образовываться. Такое обратимое изменение структуры носит название ТИКСОТРОПИЯ. НА практике тиксотропия находит свое выражение в том, что краски, находящиеся в состоянии покоя, самопроизвольно загустевают, а при перемешивании разжижаются.

Явление тиксотропии состоит из двух стадий: быстрой и медленной. Быстрая стадия заключается в том, что немедленно после окончания перемешивания (механического воздействия) появляется предел текучести. Медленная стадия заключается в том, что сетка продолжает свое образование в течение нескольких суток.

Реологические свойства красок (и других неньютоновских жидкостей) исследуют на ротационных вискозиметрах:

Ротационный вискозиметр – два цилиндра, между которыми помещают испытуемый материал. Внешний цилиндр приводят во вращение. В зависимости от прочности сетки испытуемого материала внутренний цилиндр отклоняется от исходного положения.

На практике характер течение неньютоновской жидкости еще более сложный. До нагрузки Рк неньютоновская жидкость медленно течет (ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО) и такое явление называется ПОЛЗУЧЕСТЬЮ. После разрушения всей сетки неньютоновская жидкость превращается в ньютоновскую. На участках ползучести, разрушения сетки и перехода неньютоновской жидкости в ньютоновскую вязкость краски непрерывно меняется (уменьшается).

Тема. Характеристика вязкостных свойств краски.

На практике для характеристики свойств краски используют: растекаемость, вязкость по ВЗ, вязкость по падающему шарику, вязкость по стержневому вискозиметру, липкость.

Все эти показатели условны, так как каждый из них в той или иной степени характеризует реологические свойства.

РАСТЕКАЕМОСТЬ. Это условный показатель, который характеризуется диаметром пятна краски, помещенной между двумя стеклянными пластинами. Кроме того, для определения растекаемости используется следующая методика:

По этому способу определяют диаметр пятна краски, которая растеклась под действием собственной массы.

ВЯЗКОСТЬ ПО ВЗ. Определяют время, за которое определенное количество краски вытечет из воронки с калиброванным отверстием.

ВЯЗКОСТЬ ПО ПАДАЮЩЕМУ ШАРИКУ – определяют время, за которое калиброванный шарик пройдет через слой краски определенной высоты.

ВЯЗКОСТЬ ПО СТЕРЖНЕВОМУ ВИСКОЗИМЕТРУ. По этому методу определяют время, за которое стержень под опредленной нагрузкой пройдет расстояние между двумя метками вискозиметра. Па*с

ЛК

27.11.12

Липкость – способность краски сцепляться с наносимой поверхностью и сопротивляться расслоению красочного слоя. Для измерения используют прибор, который называется ЛИПКОМЕТР. Состоит из двух валиков со слоем краски между ними. Нижний валик вращается вокруг неподвижной оси. Верхний (измерительный) валик устроен таким образом, что может свободно перемещаться по поверхности верхнего валика. В общем смещение измерительного валика и принимают за меру липкости. Липкость измеряют в единицах липкости.