稳定性分析仪在涂料,墨水行业的应用
LUM稳定性分析仪利用全球独家专利的STEP技术—空间和时间透光率扫描技术(图1),LUM各系列稳定性分析仪可在样品静置或离心加速的同时,设置任意时间长度的扫描间隔(最低可每秒钟扫描一次)对样品进行任意位置的透光率变化的检测。通过每个样品独特的透光率指纹图谱,可以对样品的分离行为和过程分析,得到样品的不稳定性指数,界面迁移速度,颗粒速度和分布,粒度和分布等定量分析。
图1-STEP技术
这些定性和定量的结果非常适合墨水,涂料等分散体的稳定性表征,最终实现指导新产品设计, 现有产品的优化,生产过程的质量控制及产品保质期/货架期预测等任务。本文结合诸多具体应用案例,浅谈LUM系列稳定性分析仪在涂料,墨水等分散体行业的实际应用。
一,分散体状态变化的机理
以上种种因素(包括但不限于)的影响,都会让一个分散体的状态出现上浮,沉降,团聚,聚并,奥斯特瓦尔德熟化,相反转等各种变化。LUM稳定性分析仪正是基于对这些失稳过程的追踪测量,实现对不稳定性的定量检测。
图2-分散体状态变化的机理
二, 分离行为和过程分析
本例中,比较同一个涂料样品在不同温度条件下沉降行为的不同。
图3-温度对沉降行为的影响
当样品在25℃时,出现区域沉降,即整体沉降的过程;而样品在45℃时,出现多分散沉降,即颗粒按照不同速度沉降的过程。结合样品本身的属性,可以推测在25℃时,该样品的网状结构较好地承托了颗粒;而在45℃时,网状结构崩塌,颗粒没有被很好地包裹在结构中,因此更不稳定。
三, 稳定性比较
本例中,对3款墨水样品的沉降图谱进行展示,并做不稳定数值的定量比较
蓝色水性油墨 红色水性油墨 红色溶剂型油墨
图4-墨水样品的图谱和样品管对比
图5-墨水样品的不稳定性指数柱状图
四, 界面分层速度和界面位置的追踪
本例中,比较搅拌和球磨2种不同分散法对涂料稳定性的影响
图6-不同分散条件对样品的沉降影响
五, 平均透光率
本例中,比较2个透明水性涂料的平均透光率差异
图7-透明水性涂料的平均透光率差异
六,颗粒表征
本例中,比较含不同添加剂原料的陶瓷墨水的粒度和分布
图8-氧化锆陶瓷墨水的粒径和分布