[发明专利]一种涂料不挥发物体积固体含量的测定方法

说明书

本发明公开了一种涂料不挥发物体积固体含量的测定方法，方法的步骤中包括：采用涂料在一载板的平整表面制湿膜，测量湿膜成型瞬间的厚度H；对湿膜干燥处理，形成干膜，测量干膜的中间部位的厚度h；通过以下公式(1)和公式(2)计算得到涂料不挥发物体积固体含量V；V＝h(1‑0.5ρ)/H×100％(1)；ρ＝h/H(2)；其中，ρ为湿膜在其长度、宽度和厚度方向上的收缩率，并忽略湿膜长度方向收缩导致的边缘效应的影响。本发明克服了现有的干湿膜比值法测定涂料中不挥发物体积固体含量中的技术缺陷，解决了涂层的边缘效应(或镜框效应)对干膜厚度均匀一致性的影响。

技术领域

本发明涉及一种涂料不挥发物体积固体含量的测定方法。

背景技术

目前，涂料是由树脂、颜料、填料、溶剂、助剂等物质组成，其中溶剂和一些挥发性助剂在涂料成膜过程中不断挥发，挥发物挥发完成，在所涂敷的物体表面形成由树脂、颜料、填料等不挥发物组成的具有一定强度的装饰、防护及其它功能的干膜层。该涂层的质量好坏不仅仅取决于涂料的种类，跟涂装过程各工艺参数的控制关系也十分紧密。液体涂料中的不挥发物体积固体分含量的高低直接影响到涂料消耗成本、涂装生产效率、干膜层的厚度、防护层的防护性能，同时，液体涂料中的挥发物固体含量高也增大了溶剂排放量，不符合绿色生产的宗旨。

目前，对于液体涂料中不挥发物体积固体分的测试方法主要有:

方法一为配方估算法:

涂料生产配方人员根据配方中各物质所用的质量分数以及相应密度计算出配方中各物质的体积，各物质体积相加得到总的体积，用不挥发物的体积之和除以配置涂料的总体积得到该涂料的不挥发物的体积分数，该方法简单粗暴，所得的不挥发物体积分数偏差较大，特别是对于颜基比超临界体积浓度的涂料(CPVC)偏差更大，只适合涂料配方人员参考，不能作为准确的不挥发物体积分数(理论涂布率)计算依据。另外，对于涂料使用环节，由于配方的商业保密性，涂料使用人员不可能掌握真实完整的配方，不可能掌握真实不挥发物体积分数数据，更有一些涂料生产商为了显示涂料的性价比、提高竞争力，故意夸大虚标其涂料的不挥发物体积固体分含量，给涂料使用者造成损失。

方法二为标准检测法：

采用GB/T：9272-2007(ISO 3233:1998)所提供的测试方法对液体涂料中不挥发物体积分数进行测定。该方法不仅检测仪器投入相对较高，同时操作繁琐，对操作人员的技能及熟练程度要求较高。该方法不适合颜基比超临界体积浓度的涂料(CPVC涂料)，对极低粘度涂料、颜料和树脂易分离涂料的检测存在着误差加大的情况。该方法目前普遍在科研机构使用，大多数的涂料生产企业、涂装企业不具备采用该方法的条件和技能。为了能够对CPVC涂料中不挥发物体积分数的准确测定，ASTM D2697-2003提出了采用水银作为悬浮介质的方法，水银具有升华及毒性，该方法未能得到广泛应用。

方法三为干湿膜厚比值法：

在光滑平整的材料表面制成高精度厚度的湿膜，测定湿膜厚度，湿膜干燥后，测定干膜厚度，用干膜厚度除以湿膜厚度得到涂料中不挥发物体积固体含量。该方法具有操作简单、快捷、直观的优势，仪器设备投入少，对操作人员专业技能要求相对较低，适宜涂料生产人员及涂料使用人员推广。尽管现有的膜厚检测技术得到快速发展和提高，对于均匀厚度的涂层膜厚进行高精度测量已经不是十分困难，对于非完全均匀的涂层膜厚的准确测量则是雾里看花。主要因为，湿膜干燥过程中的收缩行为导致涂层并非为完全均匀涂层，存在不可避免边缘效应(或镜框效应：涂层中间和边缘部位厚度存在较大差异)，这就给检测结果造成很大误差，导致该方法不具备实际使用价值。

发明内容