纸张涂料流变性的检测及影响因素的探讨5盛水用品

纸张涂料流变性的检测及影响因素的探讨1

中国胶粘剂网作者：王成海，刘金刚

摘要：本文简要介绍了影响涂料流变性的各种主要因素，重点论述了几种主要颜料的流变性能以及

颜料、胶粘剂和辅助胶粘剂对涂料流变性的影响。最后介绍了涂料流变学未来的研究方向，为

涂料流变性的研究提供参考。

关键词：流变性；颜料；胶粘剂；辅助胶粘剂

纸张涂料是由多种结构不同的无机物和高分子聚合物组成的混合体系，它的性能是决定涂布加工纸最终产品质量和涂布加工过程的重要因素中国机械网okmao.com。在对纸张涂料的性能研究和评价方法中，涂料的流变性被认为是涂布操作中最重要的参数。涂料必须有适当的低剪切粘度，粘度太小，可能会导致上料困难和漏涂；粘度太大，增加能耗，不利于涂料靠重力过滤和脱水。纸张涂料在涂布过程中一般都呈现“剪切增稀”的性质，似

乎可以说”，切变膨胀一经出现，涂料混合物的实用固含量和涂布机的实用车速已经达到了上限。纸张涂料的流变性能不仅可用于衡量不同配方的优劣，而且提供了研究开发的方向，有利于提高涂料的技术含量和水平。

1涂料流变性的检测及表示方法

一般以涂料的表观粘度说明涂料体系的流变性能。具体分为低剪切粘度和高剪切粘度。涂料在低剪切速率下的表观粘度是由组成涂料的不同组分的相互作用决定的，这些作用包括颜料的絮聚，粒子的胶体性质及少量流变助剂的缔合作用。涂料在高剪切速率下的表观粘度非常重要，它是由涂料的流体力学因素决定的，如颜料粒子的平均粒径、粒径分布、形状和表面电荷以及胶粘剂性能。

表观粘度的测量多用粘度计，包括旋转粘度计和毛细管粘度计，其中毛细管粘度计适合测量涂料的高剪切粘度。下面介绍三种主要的流变仪：Brookfield粘度计、Hercules粘度计和毛细管粘度计【2】。

Brookfield粘度计使用方便，价格便宜，可提供涂料的低剪切粘度。由于仅能单点测定，不能预测高剪切粘度，适合于生产稳定时的日常监控。

Hercules粘度计剪切速率精确、可提供完整的流变图及高剪切粘度，但对较低剪切速率下的测定不敏感、有时只能提供定性信息而不是定量的结果，适合于预测中到高剪切速率涂布过程中的流变性能。

毛细管粘度计～剪切速率明确、可提供极高剪切速率下的粘度，但需多次测定进行矫正，适合于模拟高速涂布过程。但这种模拟过程也只是近似的，例如在实际的刮刀涂布过程中，刮刀下的剪切速率很大(达106s)，涂料受剪切变形的时间很短(10s)，因此在刮刀下涂料的剪切应变很小。

显然，每一种流变仪都有一定的剪切速率范围及应用条件，如图1所示.把几种流变仪的测定结果综合起来才能满足预测大部分涂布工艺过程的要求[3]。各种涂布工艺过程的剪切速率范围如图2所示。

2涂料流变性的影响因素

2.1颜料

颜料是涂料的主要组分之一，约占涂料质量的90％和体积的80％嘲。研究涂料的流变特性必须先知道颜料浆的流变特性。颜料粒子的性质又决定了颜料浆的流变性能，这些性质主要包括粒度(粒度分布)、粒子形状、粘度、白度和磨耗等。这些匪质反映在涂料的制备过程中是粘度的大小和流动性的好坏。

2.1.1碳酸钙

涂布使用的碳酸钙主要有天然研磨碳酸钙和沉淀碳酸钙两种，天然及沉淀碳酸钙的流变性质方面有明显的差别。有资料表明，沉淀碳酸钙增加高岭土泥浆粘度，天然碳酸钙降低其粘度，在高剪切下降低更为明显，并且正比于配方中碳酸钙的百分数。因此，加入超细研磨石灰石到高岭土中可在不影响涂布过程的情况下提高涂料固含量，并可降低胶粘剂的需要量。

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