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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-02-19 17:32
作者：袁秀香,李靜
引言
在鈦白常規(guī)檢測中，一項重要檢測指標是吸油量，即是指100g鈦白粉達到完全潤濕時所需油的最少用量。吸油量是鈦白重要的顏料特性之一，涉及到鈦白粉在展色劑中的填充狀態(tài)，并能夠說明它在介質中的分散性能。而針對水性涂料體系產(chǎn)品的常規(guī)檢測指標吸水量的檢測方法目前尚未開發(fā)，吸水量檢測既沒有相關國家標準，也沒有系統(tǒng)的檢測方法。
分散性是鈦白粉以及顏料生產(chǎn)商首要關心的重要指標，再優(yōu)秀的顏料如果沒有好的分散性為前提，其功效也都將大打折扣。在涂料生產(chǎn)的過程中,鈦白粉分散的好壞直接影響著水性涂料的儲存穩(wěn)定性、涂膜外觀和涂裝作業(yè)難易等。
一般情況下，鈦白粉的吸水量越低，它的顏料和應用性能就越好。因此,鈦白粉吸水量的大小也影響其水分散性。當鈦白粉吸入較多的水分時,它和鈦白粉表面的羥基結合,削弱了表面的電負性，使得兩相中的高分散性減弱,同時分散穩(wěn)定性也降低。因此，對鈦白粉吸水量檢測方法開展研究對鈦白粉的品質評價具有積極意義，對鈦白粉的實際應用具有現(xiàn)實作用。
1 .吸水量的原理及實驗方法
1.1 吸水量的定義和影響
顏料吸水量的檢測意義是用來確定在將顏料研磨時所用的水的最低用量。是指完全浸潤100g顏料所需的水的最低用量。吸水量反映的是鈦白粉在水性乳膠漆中的應用性能。它是水性涂料體系中配方確定的一個重要的參考數(shù)據(jù)。涂料中顏料吸水量的高低影響到體系的PVC值、黏度、干燥速度等一系列的應用指標，特別是在高PVC的一些涂料中，配方的選擇必須嚴格控制顏料的吸水量。
1.2 檢測方法
1.2.1 調刀壓研測定吸水量
準確稱取待測樣品，置于干凈的磨砂玻璃板或大理石板上，邊滴加純水（前期每次可滴加10 滴或更多），邊用調刀充分擠壓混合，以后每次滴加1 滴，充分擠壓混合。當顏料被潤濕成不破裂、不分散，能被調刀刮起的膏狀物時即達到充分潤濕的終點。此時記下所用純水的量，并折合成100 g 待測樣做好記錄。測試須在15～ 20 min 內(nèi)測量完畢。每個樣進行5 次平行測量，并記錄數(shù)據(jù)。
1.2.2 流動法測吸水量
取100ml燒杯，稱取待測樣品，用滴管一邊滴加純水一邊用玻璃棒攪拌，當提起玻璃棒，料漿呈連續(xù)的線狀垂下的流動狀態(tài)時為測試終點，用100g鈦白粉顏料所要的純水量來表征。
1.3 分析結果的表述
吸水量用100克鈦白粉吸收的水的克數(shù)表達。計算公式如式（1）。
吸水量= M2/ M1× 100 (g/100g) 式（1）
其中M1為鈦白粉的質量， M2為純水的質量。
1.4 影響顏料吸水量的因素
影響顏料吸水量的因素為顏料被水浸潤的難易程度、比表面積、粒度分布等。
2.實驗材料及設備
鈦白粉（R-931）：科幕；純水：市售；0.5%六偏磷酸鈉水溶液：自制。
電子天平(精確至0.01g)；玻璃板：尺寸不小于300mm×400mm；調刀：鋼制；錐形刀身，最寬處為20~25mm，最窄處不小于12.5mm；燒杯（100ml）；滴管：容量10ml，分度值0.05ml；玻璃棒等。
3 .結果和討論
3.1不同檢測方式對吸水量的影響
針對研壓法和流動法檢測方法的不同進行試驗，為了檢測的準確性，選取比較穩(wěn)定的進口產(chǎn)品（科幕R-931）來進行相關測試，為了檢驗的準確性，每個樣品進行5次重現(xiàn)性實驗，檢測結果如表1所示。
從表1可以看出，兩種檢測方法檢測的吸水量結果相差不大，流動法測吸水量的準確度和精確度要大于研壓法。因此，用研壓法檢測的準確度和精度都高于流動法；下一步將對研壓法進行持續(xù)研究。
3.2 顏料樣品水份對測量結果的影響
由于鈦白粉顏料的表面自由能特別高，所以顏料表面吸水是必然的。水分的存在，影響顏料在涂料生產(chǎn)過程中的研磨分散性。隨著水分的增加，在剪切分散的過程中需要較大的動能，不易剪切分散均勻。一般情況下，水性涂料專用鈦白因其親水性，放置過久容易吸收空氣中的水分，為了測量水分對吸水量是否有影響，需要在105℃的烘箱中保溫4h，然后放入干燥器中冷卻至室溫，與未烘樣品進行對比測量，結果見圖1。
從圖1可以看出，水性涂料專用鈦白吸水性較強，建議將放置后的鈦白粉樣品按照以上方法干燥處理后再進行檢測。
顏料的水份與吸水量的對比情況見表2。
從表2可以看出，顏料的水份與未烘干吸水量有一定的對應關系，但與烘干后吸水量無對應關系。
3.3 分散劑（六偏磷酸鈉）對吸水量的影響
六偏磷酸鈉能夠提高鈦白粉在水性體系中的分散性，使鈦白粉在水中更加容易浸潤，從一定程度上降低了顏料的吸水量，影響情況見圖2。
從圖2可以看出，在純水中加入0.5%的六偏磷酸鈉后，再進行吸水量的檢測，樣品的平均吸水量降低約3個點，且相對誤差較小。技術人員通過對粉料的研壓，也可以感覺出，加入六偏磷酸鈉后操作要省力一些，終點判斷更容易。
3.4 不同試樣量對吸水量的影響
分別稱取5.0 g、10.0 g、15.0 g金紅石型鈦白粉，應用研壓法檢測其吸水量，試驗結果見圖3。
從圖3可以看出，隨著鈦白粉質量的增加，吸水量也略有增加，穩(wěn)定性也有所減低，并且增加樣品用量也是一種浪費，所以在吸水量的檢測中，選取5.0g樣品足夠。
4.結語
（1）通過吸水量檢測所用兩種不同方法研究發(fā)現(xiàn)，兩種方法檢測結果相差不大，流動法測吸水量的誤差要大于研壓法檢測的誤差；
（2）通過對實驗樣品105℃保溫處理后檢測其吸水量，發(fā)現(xiàn)樣品吸水量增加，為了檢測的準確性，建議樣品吸水量檢測在烘干后進行；
（3）在純水中加入0.5%的六偏磷酸鈉后再進行吸水量的檢測，樣品的平均吸水量降低約3個點，且相對誤差較?。?/span>
（4）隨著試樣質量的增加，吸水量穩(wěn)定性并沒有提高，建議在吸水量的檢測中，稱取5.0g樣品進行檢測；
（5）通過研究不同的檢測方法、保溫操作、是否加分散劑和不同質量試樣吸水量研究后發(fā)現(xiàn)，應用研壓法，稱取5.0g樣品烘干后用含六偏磷酸鈉0.5%的純水來檢測吸水量，能夠達到相對準確、穩(wěn)定的測試結果。
來源：涂料工業(yè)
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