塗料行業的關鍵檢測方法及優化生產流程

料是塗覆在被保護或被裝飾的物體表面,並能與被塗物形成牢固附著的連續

薄膜,通常是以樹脂、或油、或乳液為主,添加或不添加顏料、填料,添加相

應助劑,用有機溶劑或水配製而成的粘稠液體。塗料的分類方法很多,因此

根據不同的分類方法,有不同的檢測標準。

塗料一般由四種基本成分:成膜物質、顏料、溶劑和助劑。

本文主要根據塗料的組成成分,塗料半成品以及成品的檢測標準。

成膜物質

其作用是使塗料具有一定的硬度、耐久性、彈性、附著力等。成膜物質也叫

基料或者漆基,以樹脂為主。

塗料的分類可根據主要成膜物質分類,分類如下表:


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顏料

顏料是色漆的一個主要組分,顏料使塗膜呈現色彩,並使塗膜具有一定的遮

蓋被塗物料表現的能力,顏料還能增加塗膜的機械性能和耐久能力。有些顏料還

能為塗膜提供某一種特定功能,如:防腐蝕、導電等。

著色顏料如鈦白粉,碳黑、偶氮黃;防銹顏料如紅丹、鋁粉、鍶鈣黃、鐵紅

等;體質顏料如碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇等;閃縮效果顏料如鋁粉、珠光粉等。


溶劑

溶劑和水的主要作用在於使成膜基料分散而形成黏稠液體。

烴類包括:200號溶劑汽油、汽油、二甲苯等;酯類包括:醋酸丁酯、醋酸乙

酯;醇類包括:乙醇、甲醇、丁醇;醚類包括:乙二醇乙醚、乙二醇丁醚;酮類

包括:丙酮、丁酮;其他還包括:含氯溶劑、硝化烷烴溶劑等。

助劑

如消泡劑,流平劑等,還有一些特殊的功能助劑,如底材潤濕劑等。這些助

劑一般不能成膜並且添加量少,但對基料形成塗膜的過程與耐久性起著相當重要

的作用。如矽油可作為消泡劑和拋光劑。


非水酸鹼滴定法

酸鹼滴定法是指利用酸和鹼在水中以質子轉移反應為基礎的滴定分析方法。

可用於測定酸、鹼和兩性物質,是一種利用酸鹼反應進行容量分析的方法。用

酸作滴定劑可以測定鹼,用鹼作滴定劑可以測定酸,這是一種用途極為廣泛的

分析方法。在塗料樹脂中,通常以氫氧化鉀乙醇溶液、鹽酸標準溶液或高氯酸

冰醋酸溶液為滴定劑,可測定塗料用樹脂原料中酸值、羥值、胺值、環氧當量、

異氰酸酯、皂化值的測量,相較於傳統手工滴定法某些有顏色樣品顏色變化難

判斷或指示劑在有機溶劑中變色點有偏差等問題,電位滴定均有明顯的終點顯

示,且高精度滴定管精確定量,結果準確,測試快速。


沉澱滴定法

沉澱滴定是以沉澱反應為基礎的一種滴定分析方法。塗料行業中,雙酚A

環氧樹脂中氯含量的多少有關環氧樹脂質量的優劣,可以硝酸銀為滴定劑,測

定樣品中氯離子含量。


氧化還原滴定

氧化還原滴定法是以溶液中氧化劑和還原劑之間的電子轉移為基礎的一種

滴定分析方法。它以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧

化性的物質;或者間接滴定一些本身並沒有氧化還原性,但能與某些氧化劑或

還原劑起反應的物質。塗料中,油酸或瀝青等成膜原料通常需要通過用硫代硫

酸鈉滴定碘值,即表示有機化合物中不飽和程度的一種指標。


卡氏水份測定法

卡爾費休氏水份測定法是以卡爾費休氏化學反應原理對樣品中游離水進行

分析的方法。++

卡爾費休水份測定方法包括直接溶解測定法和萃取法。直接溶解法分為容

量法和庫侖法。萃取法分為使用有機溶劑外部萃取方法和氣相萃取法,氣相萃

取法是使用加熱爐將樣品中水份加熱揮發出後,通過氣流帶入測量杯中進行測

試的分析方法。塗料稀釋溶劑、原料樹脂、室內裝飾用塗料等成品都需要測試

水份含量。相較於標準中的氣相色譜法,卡爾費休氏方法無需對樣品進行前處

理,操作更簡單。


pH值測定法

pH 值是水溶液中氫離子活度的表示方法。嚴格地說,pH 值定義為氫離子

活度的負對數,即pH=-logaH+ ,但氫離子活度卻難以由實驗準確測定。在實際

工作中,pH值按下式測定:

pH= pHs+(E-Es)/k

式中:E 為含有待測溶液(pH)的原電池電動勢()


Es 為含有標準緩衝液(pHs)的原電池電動勢()

k 為與溫度(t)有關的常數[k=0.05916+0.000198(t-25)]

塗料用丙烯酸膠粘劑、酚醛樹脂、電泳漆、顏料水懸浮液等均需測定pH值。


數字式密度測定法

密度是在規定溫度下,單位體積內所含物質的質量數,即質量m與體積V

比值。數字式密度計利用U型管振盪原理,利用基於電磁引發的玻璃U型管的振

盪頻率,即利用一塊磁鐵固定在U型玻璃測量管上,由振盪器使其產生振動,玻

璃管的振動週期將被振動傳感器測量得到。每一個U型玻璃管都有其特徵頻率或

按固有頻率振動。當玻璃管內充滿物體後其頻率會發生變化,不同的物質頻率

變化會有所不同,其頻率為管內填充物質質量的函數。當物質的質量增加時其

頻率會降低,即振動週期T增加。測量時選擇某些物質作為標準物質,測量頻率

後通過被測物質與標準物質之間振盪頻率的差值計算出被測物質的密度值。

塗料行業中,數字式密度一般用來測試溶劑和助劑的密度,以及液體塗料

的密度。該方法相較於傳統的比重瓶和比重杯,操作更簡單,精度更高。


分光光度法

分光光度法是一種通用檢測方法,利用特定被測定物質與指定顯色之間的

作用,顯示出特定顏色,該顏色在某一波長下有其特定吸收,利用該波長處的

吸光度,通過外部校準曲線法,計算出被測溶液中物質的濃度。

室內裝飾塗料必須測定游離甲醛含量,標準有液相色譜法和紫外分光光度

法。液相法,由於檢測器靈敏度高,而塗料中成分往往很複雜,雜質太多導致

檢測基線不平而乾擾甲醛含量的檢測,因此紫外分光光度法適用範圍更廣。梅

特勒-托利多紫外可見分光光度計,測定範圍1901100nm,測量速度快,干擾

小。


2023-09-23