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透明底漆的配方穩(wěn)定性研究

介紹

透明和半透明底漆在配制后需要保持長期穩(wěn)定。透明底漆的配方可以稍微混濁不能完全不透明。通常對它們的穩(wěn)定性測試需要長時間的靜止觀察，進行猜測和時間外推。透明底漆的物理穩(wěn)定性屬于必要測試項目，以確定儲存貨架期、儲存和運輸過程中的各種氣候?qū)匣挠绊憽１疚膶⒄f明Turbiscan^?技術(shù)如何測量并評估區(qū)分肉眼無法觀察的物理穩(wěn)定性。

測試技術(shù)回顧

Turbiscan^?基于靜態(tài)多重光散射技術(shù)（SMLS），采用近紅外光源（880nm），掃描獲取整個樣品高度的背散射（BS）和透射光（T）信號。隨著時間的推移，采用適當?shù)念l率進行重復掃描，從而監(jiān)測樣品的物理穩(wěn)定性。光散射信號直接與粒子相關(guān)。通過Mie理論可知，BS或者T與樣品中的濃度（φ）、粒徑（d）、連續(xù)相的折射率（nf）和分散相的折射率（n）有關(guān)：

材料和方法

三個不同配方的底漆樣品用TurBiSCAN^?進行測試。兩組實驗溫度分別為25°C和50°C，以模擬樣品在使用壽命中可能會出現(xiàn)的問題。

結(jié)果與討論

原始數(shù)據(jù)

使用透射光掃描線的參比模式研究輕微渾濁樣品的穩(wěn)定性。參比模式（Δt）使用第.一次掃描作為參比線，以后的數(shù)據(jù)顯示為與第.一次掃描的差值，體現(xiàn)樣品的變化。下圖1顯示了一個代表樣品在50°C下的老化過程。

第.一次掃描線為（藍色），最.后一次掃描為紅色，發(fā)現(xiàn)中部區(qū)域透射光在樣品的整個高度均有上升，這通常是出現(xiàn)絮凝的跡象。

圖的左側(cè)區(qū)域，掃描線（從綠色到紅色）顯示在樣本底部的透射光信號有所降低，這表明顆粒正在逐漸沉降到底部。

結(jié)合以上兩點，可以推斷透明底漆的沉淀是早期階段的絮凝作用導致的，本文中的每個透明底漆都表現(xiàn)出類似的行為。接下來利用Turbisoft軟件識別和定量不穩(wěn)定過程。

絮凝過程監(jiān)測

通過分析樣品中間區(qū)域透射光的平均值與時間關(guān)系曲線，以便對比每個分散體系生成絮凝的過程。圖2顯示了三個配方在50°C下的絮凝過程。

在溫度為50℃時，樣品A（紅色）C（綠色）的絮凝過程比樣品B（藍色）明顯。值得注意的是，所有的樣品在25°C下2天內(nèi)沒有任何絮凝出現(xiàn)，中部光強（接近0%Δt）。顯然，溫度越高使得透明底漆絮凝越早發(fā)生，同時也可以擴大三個樣品之間的分辨率。

利用TSI定量不穩(wěn)定性

除了監(jiān)測絮凝過程外，TSI還將結(jié)合任何相分離過程（沉淀、澄清）以提供樣品穩(wěn)定性的快速、整體評價。圖3為所有樣品的TSI變化曲線。

從下方的TSI表中可見，樣品B的TSI值是最.低的，意味著其最穩(wěn)定。TSI曲線的后期變化規(guī)律上看，藍色曲線增加的比較緩慢，而另外兩個樣品呈線性增加，意味著不穩(wěn)定現(xiàn)象可能會以更高的速度繼續(xù)發(fā)展。

升高溫度不僅可以加速顆粒運動從而縮短測試時間，而且可以模擬樣品在高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性變化過程，例如貨物在庫房、鐵路或者卡車中的儲存條件。

結(jié)論

三種透明底漆配方顯示了非常相似的失穩(wěn)現(xiàn)象，但難以通過目視區(qū)分哪一種更穩(wěn)定。Turbiscan能夠提供失穩(wěn)現(xiàn)象的詳細變化過程，而TSI指數(shù)允許快速和準確地評價多個樣品的整體穩(wěn)定性。