TA Instruments
Переклад і підготовка: ЛЕМ Україна
Розробка нових покриттів завжди спрямована на вдосконалення продуктивності та експлуатаційних характеристик. Для підбору оптимальної композиції для різних сфер застосування – від корозійностійких плівок до глянцевих автомобільних фарб і багатьох інших – потрібні передові технології випробувань. Провідні виробники для того, щоб підтвердити властивості своїх покриттів при менших витратах часу й ресурсів, покладаються на ретельний аналіз характеристик матеріалів і контроль якості.
Реологічний та термічний аналіз надають повну інформацію щодо консистенції, стабільності й технологічності покриттів, а також їхнього висихання в реалістичних умовах оточуючого середовища. Розробники використовують ці дані для оптимізації покриттів з метою підвищення ефективності виробництва й забезпечення надійних кінцевих властивостей.
TA Instruments пропонує комплексні рішення для проведення випробувань на кожному етапі розробки покриттів: від порошкової або рідинної сировини до готових виробів з покриттями. Ще ніколи не вдавалося так легко знаходити успішні композиції та підтверджувати їхню якість. Познайомтесь з провідними методами реологічного й термічного аналізу, які допомагають розробляти передові покриття.
Композиція, створена для максимальної продуктивності
Зазвичай матову фарбу рекомендують застосовувати для стін і стелі, тоді як глянцеву – для дверей та декоративних елементів (молдингів). Проте ці види фарб розрізняються не тільки фінальною шорсткістю поверхні; їхні реологічні характеристики оптимізовані під цільове використання. При значеннях швидкості зсуву, типових для процесів нанесення, більш висока в’язкість матової фарби, Рис. 1, допомагає уникати утворювання крапель під час фарбування стель, тоді як менша в’язкість глянцевої фарби сприяє рівномірному укриванню поверхонь складної форми на дверях і молдингах.
Рисунок 1. Залежність в’язкості від швидкості зсуву (крива в’язкості) для матової та глянцевої фарби
Напливи та розтічність
Матова фарба демонструє сильну зміну в’язкості в залежності від часу – явище, відоме як тиксотропія. На Рис. 2 показані результати вимірювань, проведених при стрімкому зростанні швидкості зсуву від 0 до 100 1/с і подальшому її стрімкому зменшенні до 0. Гістерезис, що спостерігається між двома кривими, відображає відновлення в’язкості з затримкою, яке дозволяє фарбі розтікатися та утворити однорідну рівну поверхню. Натомість, глянцева фарба не проявляє тиксотропії, демонструючи миттєве відновлення в’язкості.
Рисунок 2. Залежність напруження від швидкості зсуву (крива плину) для матової та глянцевої фарби при стрімкій зміні швидкості зсуву від 0 до 100 1/с (суцільні лінії) та знову до 0 (пунктирні лінії)
В’язкопружна мікроструктура
Реологічний аналіз простягається за межі вивчення плину й дозволяє зазирнути в мікроструктуру матеріалів. Результати осциляційних вимірювань, Рис. 3, відображають структуру фарби обох типів в стані спокою та вказують на суттєві відмінності між ними. Матова фарба поводиться як типова в’язкопружна рідина. Глянцева фарба має гелеподібну структуру завдяки своїй полімерній сітці, яка забезпечує високу міцність та слугує для стабілізації дисперсії. Вимірювання в’язкопружних характеристик дозволяють отримати уявлення про структуру фарби, чого неможливо досягти за допомогою традиційних віскозиметрів.
Рисунок 3. Залежності модулів зберігання та втрат від кутової частоти коливань шпинделя реометра для матової та глянцевої фарби
Замість висновків: Реометри TA Instruments
Широка лінійка реометрів TA Instruments здатна забезпечити всебічний аналіз технологічних й експлуатаційних реологічних характеристик лакофарбових матеріалів з урахуванням індивідуальних потреб та можливостей кожного користувача.
Discovery Core Rheometer (DCR)
- надзвичайно легке виконання базових реологічних вимірювань та аналіз отриманих результатів;
- сучасний інтерфейс користувача, який максимально полегшує та прискорює роботу й підготовку персоналу;
- демократична вартість.
Discovery Hybrid Rheometer (DHR) x0
- передові конструкційні рішення забезпечують найширший спектр реологічних вимірювань й неперевершені метрологічні характеристики;
- використання новітніх алгоритмів з частотно-модульованими сигналами дозволяють вивчати швидкі зміни реологічних властивостей;
- широкий вибір аксесуарів дозволяє моделювати різноманітні технологічні та/або експлуатаційні умови.
- єдиний в світі реометр з повністю незалежними двигуном та вимірювальним перетворювачем крутного моменту, що забезпечує найвищу точність та чутливість вимірювань;
- найкращий в галузі контроль температури забезпечує неперевершену термостабільність при проведенні вимірювань;
- можливість одночасного контролю швидкості зсуву та динамічної деформації дозволяє виконувати найточніший аналіз в’язкопружних рідин на кшталт фарб.
