浅谈一种卷钢涂料涂布率的测试方法

时间:2022-02-06 02:48:35

浅谈一种卷钢涂料涂布率的测试方法

摘要:涂料的涂布率严重影响着企业的生产成本,目前彩钢板生产企业受到种种限制,难以准确的测定涂料的涂布率,而目前行业内测定涂布率的方法受到仪器设备以及精度的限制,测量精度。

关键词:涂布率 重量固形份 干膜密度

引言

在卷钢行业竞争日趋激烈的情况下,在生产过程中如何节约生产成本,能够帮助企业在竞争中取得优势,已经是很多国内企业重点思考的问题,而生产彩色涂层板中使用的卷钢涂料占很大一部分的生产成本,如何选择一家性价比良好的涂料供应商,也直接影响着企业的市场竞争力。

目前很多彩钢板生产企业在寻找涂料供应商时,重点关注涂料的单价,然而影响生产成本的另外一个因素就是涂料的涂布率,只有当涂布率/涂料单价的值最大时,这样的油漆才是性价比最高的。

一、文章主体部分

油漆涂布率,在GB 1758-79标准中定义为涂料使用量,即在单位面积的底板上制成一定厚度的漆膜时所需的漆量,以克/米2表示。目前在彩涂行业中,大家交流时候一般都用涂布率这个概念,单位克/米2(微米),括号中的微米就是指国标中一定厚度的数据,假如说240克/米2(20微米),就是指每平方米基材上涂装240克油漆,可以涂20微米厚度的干膜厚度;当然也可以理解为每平方米基材涂20微米的干膜厚度,需要240克的油漆。目前还有一种表示方法是米2/千克/微米,这个表示1千克油漆涂布成1微米的干膜所能涂布的面积,下面给大家介绍一种测量米2/千克/微米为单位的涂布率测试方法。

涂布率=1千克油漆涂布成1微米的干膜所能涂布的面积,有以下公式:

1μm干膜的重量=1kg*涂料的重量固形份;

同时1μm干膜的重量=1μm*10-6*平方数*干膜密度*103,干膜密度单位kg/l

推算得到1kg*涂料的重量固形份=1μm*10-6*平方数*干膜密度*103

故算出平方数=涂料重量固形份/干膜密度*1000,该平方数即为涂料的涂布率。

以上推论中:

1. 涂料的重量固形份由以下方法测定

(1)使用仪器

(a)精密天平,精度+/-0.001g。

(b)58mm12mm平方锡箔皿或合适尺寸的铝板。

(c)热风循环烘箱,精度1℃。

(2)测量步骤

(a)先将涂料搅拌均匀。

(b)将锡箔皿或铝板以精密天平秤重,记录重量为W1。

(c)取漆样2.00克+/-0.5g置于锡箔皿或铝板上,使用精密天平称重,记录重量为W2。

(d)将样漆和锡箔皿置于150℃之干燥箱内烘烤20分钟,冷却后秤重,记录重量为W3。

(e)以铝板为测量法时,按照涂料的PMT板温烘烤。

(f)计算固形份(ND)=W3-W1/W2-W1

(g)依程序(a-d)的条件测试3次,所得的平均值,即为该涂料的重量固形份。

2. 涂料的干膜密度由以下方法测定

涂料的干膜密度测试利用了物理学中阿基米德原理:浮力公式F浮=ρgV排,通过测定浮力,来推算出干膜的体积,从而算出干膜的密度。

(1)仪器

(a)精密天平,精度+/-0.001g。

(b)大烧杯装满纯水。

(c)打孔机和吊钩。

(d)涂布棒。

(2)测量步骤

(a)铝片先以溶剂擦拭干净。

(b)将铝片于空气中秤重,所得重量记录为P1,再将铝片在水中秤重,所得重量记录为P2,(水中秤重需将板面整块浸入水中)。

(c)涂料先搅拌均匀,以适当涂布棒将涂料涂装于铝片,将试片放入烘箱烘烤涂料的PMT取出冷却至室温,分别于空气中秤重,所得重量记录为P3,于静水中秤重。所得重量记录为P4。

(d)干膜在空气中的重量(A)=P3-P1。

(e)干膜在水中的重量(E)=P4-P2。

干膜密度=A/(A-E)

比重=重量/体积=干膜在空气中的重量/干膜的体积。

干膜的在水中的浮力=(空气中的重量A-水中的重量E)*g=水的密度*g*V干膜的体积,其中水的密度为1kg/l;其中g为重力加速度。

推算出V干膜的体积= A-E。

故由此推算出干膜密度=干膜在空气中的重量/干膜的体积= A/(A-E)。

综上所述,测得重量固形份和干膜比重,最终由上节中的推论公式:

涂料的涂布率=涂料重量固形份/干膜密度*1000

将数据代入以上公式可以求得涂布率。

附注:

该方法的难点在于如何准确的在水中称重,测量误差一般在此点,建议使用多次测量的方法,在水中的时候,防止空气流动,读数稳定后再记录数据。

静水法水中称重的主要步骤和注意点如下:

第一,打开电子天平将其归为零位。

第二,将铝片(涂覆涂料并打孔)称重后记录。

第三,将玻璃容器加入蒸馏水(如没有可用清水代替)放在电子天平上,将电子天平数字归零。

第四,用最细的线将铝片串好后将其放入容器内,注意:要求铝片全部入水悬浮于水中,所称重量记录。

放水里称的时候注意抖掉粘在铝片表面的气泡。

二、结论

通过以上方法测量所得的涂料涂布率,经过生产线几年下来印证,其实际值与测量值相差不大,可以作为采购和生产时的依据。

参考文献:

[1]涂元强,周小舟,蔡捷,陈勇,白会平.高强度彩色涂层钢板性能的检测与分析[J].钢铁研究,2009年04期

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