流变

道士

流变学是针对物体的流动和变形所展开的研究科目。涂料配方中颜料的选择，流变性能是一项极其重要的指标。简单的说，颜料添加入涂料基料中将不可避免的改变涂料的流变特性。反映流变性能最常用的指标就是涂料体系的粘度。当涂料体系流动的时候，通过粘度，我们很容易了解到流体发生的变化。如果是在任意小的外力下都可以流动的流体，同时所加的剪切应力的大小（单位面积上流体所受的力）和流体的速度梯度（D）（也被称之为剪切速率，即流体受力以后两层流体间的速度随位置的变化率）成正比，我们称之为牛顿流体。从本质上讲，黏度是流体抗拒流动的一种性质，是流体分子间相互吸引而产生的阻碍分子间相对运动能力的量度，即流体流动的内部阻力。而牛顿流体中切应力和速度梯度D的比值是固定不变的。此项比值被称为液体黏度系数，简称黏度。然而有另一种流体，背离了上述的比例关系，被称为非牛顿流体。非牛顿流体分为塑性流体，触变性流体，假塑性流体，膨胀性流体等不同类型。
    当一种流体受到外力作用时，并不立即开始流动。只有在所加外力大到某一程度时才开始流动。流体开始流动所需的最小切应力被称为屈服值。此类流体被称为属于非牛顿流体的塑性流体。黏度已不能独立于所受切应力之外而保持不变。而是随着剪切速率的变化呈现复杂的变化。大体上说，随着剪切速率的上升，黏度往往会下降。通常的解释是剪切力破坏了涂料体系的内部结构。在绝大多数情况下，一旦剪切力消失，涂料体系的结构将恢复。此种流体特性在涂料工业中有非常大的现实意义，能导入此种特性的助剂称为触变剂。此类流体称为触变性流体。
当剪切应力到达一定值时，液体突然开始流动，在低中剪切力作用下基本呈现牛顿流体特性，在高剪切力作用下，粘度随剪切速率增加而下降的流体被称为假塑性流体。粘度随剪切速率增加而增加的流体被称为膨胀性流体，也称剪切变稠流体。在剪切力作用下，流体将很快变得不能移动，形成近似刚性结构。流变性能对于涂料生产的分散阶段，涂料仓储阶段和施工阶段都具有非常重大的意义。
   在涂料生产的分散阶段，出于经济和效率的考虑，我们希望有尽可能高的颜料含量和颜基比。但颜料含量越高，颜料粒子粒径越小，比表积就越大，湿润颜料表面的涂料基料就多，黏度就会上升。同样在整个涂料体系中较大的颜料，树脂粘结料和助剂体积因子也会导致黏度升高。  我们希望在分散设备，触变剂的帮助下，达到尽可能低的黏度，低的黏度意谓极好的流动性，尽可能高的颜料含量和颜基比。在涂料储存阶段，在没有剪切力的情况下，我们希望在触变剂的帮助下保持较高黏度，维持涂料系统的稳定性，防止颜料沉淀。在涂料施工阶段，我们希望涂料系统呈现牛顿流体的特性，我们可按照施工手段的不同（喷涂，辊涂，刷涂等）来调节涂料粘度。

sunshine-boy

温习一下，涂料的流变行为确实很复杂。。。。