涂料工艺实验66.docx

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涂料工艺实验66

涂料工艺实验指导书

适用专业：

金属材料工程

实验一涂料粘度与比重测定实验

[实验性质]——验证性实验

[适用对象]——金属材料工程专业

[实验学时]——1学时

一、实验目的

1、了解涂-4粘度计结构原理。

2、掌握涂-4粘度计操作方法及试验数据的处理。

3、通过对涂料比重测定，加深对涂料比重物性能意义了解。

4、掌握涂料比重测试操作方法。

二、实验的基本原理和方法

1、涂-4粘度计结构原理

本实验测定涂料的粘度，采用涂-4粘度计。

涂-4粘度计测定的条件粘度是：

一定量的度样，在一定的温度下规定直径的孔所流出的时间，以秒表示。

涂-4粘度计用于测定粘度在150秒以下（以本粘度计为标准）的涂料产品。

如图1所示，上部为圆柱形，下部为圆锥形，在锥形底部有可以更换的漏嘴，在容器上部有凹槽，作多余试样溢出用。

粘度计装置于带有两个调节水平螺钉的架上。

涂-4粘度计有塑料制与金属制两种，其内壁光洁度为8，但以金属粘度计为准。

基本尺寸：

粘度计容量为100±1毫升，漏嘴用不锈钢制成，其孔高4±0.02毫米，孔内径4±0.02毫米，粘度计锥体内部的角度为81°±15′，总高度72.5毫米，圆柱体内径49.5±0.2毫米。

2、涂料比重原理及一般概念

比重是物体在20℃时的重量与4℃时同体积水的重量之比，用d420表示。

通过比重的测定可以较快地核对连续几批产品混合后的均匀程度；可以知道产品装桶时单位容积的重量；可以计算单位面积上色漆的耗用量等。

涂料的比重与所用的颜料比重有关，与配方中的颜料体积浓度有关。

三、实验材料和仪器设备

涂-4粘度计；秒表：

分度为0.2秒；水平仪；150毫升烧杯。

温度计：

0～50℃，分度0.5℃；

玻璃量筒：

250毫升；50毫升；

FA2004型电子天平；

QBB型涂料比重杯。

图2QBB比重杯

四、实验方法，步骤及数据处理

1、粘度测定

每次测定之前用纱布蘸溶剂将粘度计内部擦试干净，在空气中干燥或用冷风吹干，对光观察粘度计漏嘴应清洁，然后放入带有两个调节水平螺钉的架上。

调整水平螺钉，使粘度计处于水平位置，在粘度计漏嘴下面放置150毫升的浇杯，用手堵住漏嘴孔，将试样倒满粘度计中，用玻璃将气泡和多余的试样刮入凹槽，然后松开手指，使试样流出，同时立即开动秒表，当试样流丝中断时停止秒表，试样从粘度计流出的全部时间（秒）即为试样的条件粘度，两次测定值之差不应大于平均值的3%，测定时试样温度为25±1℃。

2、QBB型比重杯法测定涂料比重

（1）QBB型比重杯结构

A、比重杯

比重杯分为两部分，A比重杯主体，B带有一定锥度的上盖，上盖正中部有一个小孔。

B、均衡锤

均衡锤分为两部分，A均衡锤主体，B均衡锤提头。

均衡锤为空心结构，里面填充了一定数量的碎铅皮或散铅粒，以调节重量。

（2）操作步骤

A、在试验前，应将比重杯内部、外部、均衡锤清洁擦抹干净，干燥后放在千分之一精度的天平的一端托盘上；另一端放上均衡锤，此时天平应平衡，误差1%。

B、将比重杯上盖拿下，装入待测试样至接近杯口处，（注意应不起泡沫）加盖，待试样的多余部分由盖中心处的小孔溢出时，用清洁抹布擦净。

C、把装入试样的比重杯轻轻地放在天平的一端的长盘上，另一端盘上放上均衡锤，此时天平平衡破坏。

然后在入均衡锤的天平托盘上施加微量砝码，使之平衡，读其施加微量砝码之数并记下来同时读出温度计上温度之数亦记下。

比重之数按下式计算之；

=0.27x+0.01（t-20）

式中：

x—适加微量砝码之数重量，g；

t—测定时之温度，℃；

0.01—温度修正系数。

五、实验报告及要求

1、实验报告要求写明所使用仪器及试样名称。

2、认真记录每次试验数据，并分析和整理准确试验数据，写出实验报告。

3、注意：

每次重复测定粘度后，必须将粘度计内部擦试干净，否则测试结果不准确。

六、思考

1、有人用涂4杯粘度计测定某涂料给出3分钟的粘度结果，你认为这个数据是否正确可靠？

2、涂料粘度还可用什么方法来测定？

3、影响涂料比重因素有哪些？

4、测定涂料比重有何实际意义？

实验二涂料细度测定实验

[实验性质]——验证性实验

[适用对象]——金属材料工程专业

[实验学时]——1学时

一、实验目的

1、了解刮板细度计原理。

2、掌握刮板细度计的操作方法及数据的处理。

二、实验的基本原理和方法

1、刮板细度计的磨光平板是由工具合金钢制成，板上有一长沟槽（长155±0.5毫米，宽12±0.2毫米），在150毫米长度内刻有0～150微米（最小分度5微米，沟槽倾斜度1：

1000）的表示槽深的等分刻度线。

刮板细度计的正面槽底及面平直度允许误差0.003毫米/全长，正面光洁度应为10，分度值误差±0.001毫米。

2、刮刀是由优质工具碳素钢制成，两刃磨光，长60±0.5毫米，宽42±0.5毫米，刀刃平直度允许误差0.002毫米/全长，表面光洁度为8，刀刃研磨光洁度为10。

三、仪器设备与实验材料

刮板细度计：

如图1所示。

其它：

烧杯；玻璃棒；脱脂棉；溶剂。

图1刮板细度计

四、实验步骤

刮板细度计在使用前必须用深剂仔细洗净擦干，表面不能有水，油等异物，在洗时应用脱脂棉。

将涂料试样，用玻璃棒充分搅匀，然后在刮板细度计的沟槽最深部位，滴入试样数滴，以能充满沟槽而略有多余为宜。

以双手持刮刀（如图1所示），横置在磨光平板上端（在试样边缘外）。

使刮刀与磨光平板表面重直接触。

在3秒钟内，将刮刀由沟槽深的部位向浅的部位拉过，使漆样充满沟槽而平板上不留有余漆。

刮刀拉过后，立即（不超过5秒钟）使视线与沟槽平面成15～30°角，对光观察沟槽中颗粒均匀显露处，记下读数（精确到最上分度值）。

如有个别颗粒显露于其它分度线时，则读数与相邻分度线范围内，不得超过三个颗粒[见图2

（1）、

（2）、（3）]。

图2刮板细度计的沟槽及刻度

（1）量程（0～150）μm，

（2）量程（0～100）μm，（3）量程（0～50μm）

五、实验记录与数据处理

平行试验三次，试验结果取两次相近读数的算术平均值。

两次读数的误差不应大于仪器的最小分度值。

细度主要是检查色漆或漆浆内颜料，体质颜料等颗粒的大小或分散的均匀程度，以微米（um）来表示。

涂料细度的优劣影响漆膜的光泽，透水性及贮存稳定性。

当然，由于品种不同，底漆、面漆所要求的细度是不一样的。

根据产品的技术指标来定细度。

六、实验报告要求

1、实验报告要求写清试验名称，涂料型号，日期及试验操作方法，步骤。

2、准确记录每次试验数据及分析，整理写好实验报告。

七、思考题

1、面漆为什么要求细度小，一般在多少以下？

2、底漆的细度最小允许在多少以上？

实验三电泳漆电导率及固含量测定

[实验性质]——验证性实验

[适用对象]——金属材料工程专业

[实验学时]——1学时

一、实验目的

1、了解涂料固体含量测试的操作方法；

2、掌握固体含量计算方法。

二、实验的基本原理和方法

固体含量是指一定涂料试样，在规定温度下加热焙烘后剩余物重量与试样重量的比值，以百分数表示。

三、仪器设备与实验材料

玻璃培养器：

直径75～80毫米，边高8～10毫米；

磨口滴瓶：

50毫升；

玻璃干燥器：

内放变色硅胶或无水氯化钙；

温度计：

0～200℃；

天平：

感量为0.01克；

鼓风恒温烘箱。

DDS-11A型电导率仪，该仪器面板和电导电极示意图如图1和2所示

图1仪器面板

图2电导电极

四、实验步骤

1、固含量测定

（1）先将干燥洁净的培养器在105±2℃烘箱内烘20分钟。

取出放入燥器中，冷却至室温后，称重。

（2）用磨口滴瓶取样，以减量法称取1－2克试样，置于已称重的培养器中，使试样均匀地流布于窗口的底部，然后放入已调节到按下表所规定温度的鼓风恒温烘箱内焙烘一定时间后，取出放入干燥器中冷却至室温后，称重，然后再放入烘箱内焙烘30分钟，取出放入干燥器中冷却至室温后，称重，至前后两次称重的重量差不大于0.01为止（全部称量精确至0.01克）。

试样平行测定两个试样。

各种漆类焙烘温度规定表

涂料名称

焙烘温度

硝基漆类，过氯乙烯类，丙烯酸漆类，虫胶漆

80±2

缩醛胶

100±2

油基漆类，酯胶漆，沥青漆类，本分醛漆类，氨基漆类，醇酸漆类，环氧漆类，乳胶漆（乳液），聚氨脂漆类。

120±2

聚酯漆类，大漆

150±2

水性漆

160±2

聚酯漆包线漆

200±2

聚酰亚胺漆

180±2

有机硅漆类

在1-2小时内，由120升

温到180，再于180±2保温

2、电泳漆电导率测定

（1）在烧杯中配制100ml电泳漆液（固体含量为10-15%），温度控制在25±0.50C。

（2）在未开电源开关前，先检查电表1指针是否指在零点。

若指针不指在零点，则需借电表上的螺丝调节之。

（3）将校正、测量开关5拨到“校正”位置。

接上电源，打开电源开关2，并预热5～10min

（4）将高周和低周开关4扳向所需位置（如测量k<3×10-2S•m－1溶液时，选用低周，其他情况用高周）。

（5）将量程选择开关7扳到所需的测量范围挡。

如预先不知待测电泳漆电导率的大小时，可先将该开关扳至最大量程挡，然后逐挡下降，以防表针打弯。

（6）将电极常数调节器12调到所用电导电极的电极常数相应的位置上。

（7）将电极夹10夹紧电导电极的胶木帽，电极插头插入电极插口9，上紧螺丝。

用少量待测溶液冲洗电极2～3次。

将电极浸入待测电泳漆液（应将电极上的铂片全部浸入待测电泳漆液）。

（8）将校正、测量开关5拨到“测量”位置，这时电表上的指示数值乘以量程选择开关7所指的倍率即为待测电泳漆液的实际电导率{量程选择开关用①、③、⑤、⑨、⑩各挡时，都看电表1上面（黑色）刻度，而当用②、④、⑥、⑧、⑩各挡时，则都看下面（红色）刻度}。

测量过程中要随时检查指针是否指在满刻度上，如有变动，立即调节校正调节器，使表针指在满刻度位置。

（9）测量完毕后，速将校正与测量开关5扳回“校正”位置，关闭电源开关，用去离子水冲洗电极数次后，将电极放入专备的盒内。

五、实验记录与数据处理

1、固体含量%（X）按下式计算：

式中：

W—初始重量，克；

W1—焙烘后试样和容器重量，克；

G—试样重量，克。

试验结果取两次平行试验的平均值，两次平行试验的相对误差不大于3%。

2、电导率

电导率仪的电导电极常数调节旋钮，务必指向标定的电导电极常数值，读取指针指示读数，重复测定三次，取平均值，即为被测电泳漆液的电导率。

六、实验报告要求

1、实验报告要写明实验日期，试样名称及称重前后烘干条件，称量精确度。

2、认真记录每次试验数据，并分析和整理准确试验数据，如果数据有误差你如何处理。

七、思考题

1、称取试样时，为什么采用滴瓶减量法称取？

2、热固性涂料的焙烘温度和涂料固化温度有什么关系？

实验四涂料干燥时间和遮盖力测定实验

[实验性质]——验证性实验

[适用对象]——金属材料工程专业

[实验学时]——1学时

一、实验目的

1、要求掌握测定表面干燥时间及实际干燥时间测定。

2、掌握不同测定干燥时间的操作方法。

3、要求能够自制黑白格玻璃板；

4、掌握准确称重及试验数据处理。

二、实验的基本原理和方法

1、涂料干燥的原理

漆膜在规定的干燥条件下，表层成膜的时间为表干时间；全部形成固体涂膜的时间为实际干燥时间，以小时或分表示。

涂料从流体层变成固体漆膜的物理化学过程称为干燥。

本实验利用这一过程通过物理机械方法来测定漆膜干燥时间。

干燥过程又可分为表面干燥，实际干燥和完全干燥几个阶段。

对于施工部门来说，漆膜的干燥时间越短越好，以免沾上雨露尘土，并可大大缩短施工周期；而对涂料制