今天小編給大家分享的是關(guān)于涂料粘度的測(cè)定方法的文章，一起來(lái)的看看吧。

粘度是部分液體在該液體的另一部分上面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力的量度，是流體內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。在涂料中，除粉末涂料外，其它涂料均為比較粘稠的液體。粘度是涂料產(chǎn)品的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，在涂料生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)測(cè)定粘度可以控制漆基中高聚物相對(duì)分子量的大??；粘度亦是涂裝施工中的一個(gè)重要工藝參數(shù)，在刷涂、滾涂、噴涂、浸涂等涂裝施工中，通過(guò)調(diào)整涂料粘度，可以控制涂層厚度，并可以在一定程度上改善涂層外觀。

粘度的單位是帕斯卡· 秒（Pa·s) ，即[動(dòng)力]粘度，表示液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)摩擦力的大小；當(dāng)使用所謂運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)（如小孔和氣泡類型粘度計(jì)）測(cè)定粘度時(shí)或?yàn)榱嗽O(shè)計(jì)輸送涂料或漆料的管道裝置時(shí)，就需要引人運(yùn)動(dòng)粘度的概念。運(yùn)動(dòng)粘度的定義為液體的〔動(dòng)力〕粘度與液體密度之比，可由下式表示：

式中：― 運(yùn)動(dòng)粘度； ― 「動(dòng)力〕 粘度； ρ ― 液體密度。
對(duì)于涂料生產(chǎn)及涂裝施工，采用涂料杯及落球粘度計(jì)來(lái)測(cè)試其條件粘度是控制工藝參數(shù)最簡(jiǎn)單易行的方法。

用涂料杯測(cè)定粘度的條件是指一定量的試樣在一定的溫度下從規(guī)定直徑的孔所流出的時(shí)間，以秒（s）表示。國(guó)內(nèi)用的涂料杯分為涂-1 杯及涂-4 杯二種規(guī)格，其測(cè)試的流出時(shí)間根據(jù)下列公式可以換算成運(yùn)動(dòng)粘度值（mm²/s ) :
涂-1 杯：t = 0.053 + 1.0
涂-4 杯：
t < 235 時(shí)，t = 0.154 + 11
23s< t < 150s 時(shí)，t = 0.223 + 6.0
式中t- 流出時(shí)間（s ) ; - 運(yùn)動(dòng)粘度（m²/s）。
用落球粘度計(jì)測(cè)定的條件粘度是：在一定的溫度下，一定規(guī)格的鋼球通過(guò)盛有試樣的玻璃管上、下兩刻度線時(shí)所需的時(shí)間，故所測(cè)的試樣應(yīng)是透明的。
此外，工業(yè)上常用的還有一種氣泡粘度計(jì)或稱加氏管，主要用于生產(chǎn)過(guò)程的中間控制，測(cè)定漆料和樹(shù)脂液等半成品的粘度。
國(guó)外也通常采用測(cè)定條件粘度的方法來(lái)控制涂料生產(chǎn)及涂裝施工，如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）粘度杯（國(guó)內(nèi)有等效標(biāo)準(zhǔn)GB6753. 4-1986）、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（BS) 4 號(hào)杯、法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（NFT) 4 號(hào)杯、美國(guó)（ASTM ）標(biāo)準(zhǔn)福特杯、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（DIN ) 4mm杯、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（DIN ) 6mm杯等，測(cè)定清漆粘度可采用氣泡粘度計(jì)。本節(jié)將介紹涂-1 粘度計(jì)、涂-4 粘度計(jì)、落球粘度計(jì)、福特杯、氣泡粘度計(jì)的測(cè)試方法。
( 1 ）涂-1 粘度計(jì)法
用于測(cè)定流出時(shí)間不低于20s（以本粘度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)）的涂料產(chǎn)品。
l ）儀器 該儀器見(jiàn)圖4.1-1 ，上部為圓柱形，下部為圓錐形的金屬容器，內(nèi)壁的粗糙度為R_a0.4μm，內(nèi)壁上有一刻線，圓錐底部有漏嘴，容器的蓋上有兩個(gè)孔，一孔為插塞棒用，另一孔為插溫度計(jì)用，容器固定在一個(gè)圓形水浴內(nèi)，粘度計(jì)裝置于帶有兩個(gè)調(diào)節(jié)水平螺釘?shù)募苌稀；境叽纾簣A柱體內(nèi)徑為，圓錐體由底至刻線高，粘度計(jì)錐體內(nèi)部的角度為101°±31′。漏嘴高（14±0.02 )mm，漏嘴直徑。

2 ）測(cè)試方法 每次測(cè)試前須用紗布蘸溶劑將粘度計(jì)內(nèi)部擦試干凈，在空氣中干燥或用冷風(fēng)吹干，對(duì)光觀察粘度計(jì)漏嘴應(yīng)清潔，然后將粘度計(jì)置于水浴套內(nèi)，插人塞棒。將試樣攪拌均勻，有結(jié)皮和顆粒時(shí)用孔徑為246μm的金屬篩過(guò)濾，調(diào)整溫度至（23±1）℃ 或（25±1 ) ℃, 然后將試樣倒入粘度計(jì)內(nèi)，調(diào)節(jié)水平螺釘使液面與刻線剛好重合，為使試樣中氣泡逸出應(yīng)靜置片刻，蓋上蓋子并插人溫度計(jì)，試樣保持在（25±l ) ℃。在粘度計(jì)漏嘴下面放置一個(gè)50mL 量杯，當(dāng)試樣溫度符合要求后，迅速將塞棒提起，試樣從漏嘴流出并滴人杯底時(shí)，立即開(kāi)動(dòng)秒表。當(dāng)杯內(nèi)試樣達(dá)到50mL 刻度線時(shí)，立即停止秒表，試樣流人杯內(nèi)50mL 所需時(shí)間（s ) ，即為試樣的流出時(shí)間，兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3 ％。
( 2 ）涂-4 粘度計(jì)法
用于測(cè)定流出時(shí)間在150s以下（以本粘度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)）的涂料產(chǎn)品。
l ）儀器該儀器見(jiàn)圖4.1-2 ，上部為圓柱形，下部為圓錐形，在錐形底部有可以更換的漏嘴，在容器上部有凹槽，作多余試樣溢出用。粘度計(jì)裝置于帶有兩個(gè)調(diào)節(jié)水平螺釘?shù)募苌?。?4 粘度計(jì)有塑料制與金屬制兩種，其內(nèi)壁粗糙度為R_a0.4μm但以金屬粘度計(jì)為準(zhǔn)?；境叽纾?/p>

圖4.1-1 涂-1 粘度計(jì) 圖4.1-2 涂-4 粘度計(jì)

粘度計(jì)容量為，漏嘴是用不銹鋼制成的，其孔高（4±0.02)mm，孔內(nèi)徑（） mm ，粘度計(jì)錐體內(nèi)部的角度為81°±15′，總高度72.5mm，圓柱體內(nèi)徑（)mm。
2 ）測(cè)試方法 粘度計(jì)的清潔處理及試樣準(zhǔn)備同涂-1 粘度計(jì)測(cè)試法，調(diào)整水平螺釘，使粘度計(jì)處于水平位置，在粘度計(jì)漏嘴下面放置150mm的搪瓷杯，用手堵住漏嘴孔，將試樣倒?jié)M粘度計(jì)中，用玻璃棒將氣泡和多余的試樣刮人凹槽，然后松開(kāi)手指，使試樣流出，同時(shí)立即開(kāi)動(dòng)秒表，當(dāng)試樣流液（絲）剛中斷時(shí)停止秒表，試樣從粘度計(jì)流出的全部時(shí)間( s ) ，即為試樣的條件粘度。兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3 % ，測(cè)試時(shí)試樣溫度為（25±l ) ℃ 或（23±l ) ℃。
( 3 ）落球粘度計(jì)法
用于測(cè)定粘度較高的透明的涂料產(chǎn)品。
l ）儀器見(jiàn)圖4.1-3 。由玻璃管與鋼球組成，玻璃管長(zhǎng)350mm，內(nèi)徑為（25±0.25 )mm；距兩端管口邊緣50mm處各有一刻度線，兩線間距為250mm，在管口上、下端有軟木塞子，上端之軟木塞中間有一鐵釘，管垂直固定在架上（以鉛錘測(cè)定），鋼球直徑為（8±0.03）mm，重2.091g。

2 ）測(cè)試方法 將透明的試樣倒人管中，使試樣高于刻度線4cm ，鋼球也一同放人，塞上帶鐵釘?shù)能浤救?，用永久磁鐵放置在帶鐵釘?shù)能浤救?，將管子顛倒使鐵釘吸住鋼球，再翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，固定在架上，并用鉛錘調(diào)節(jié)使其垂直，然后移去永久磁鐵，使鋼球自由落下，當(dāng)鋼球通過(guò)上刻度線時(shí)立即開(kāi)動(dòng)秒表，至鋼球落到下刻度線時(shí)停止秒表，記下鋼球通過(guò)兩刻度線的時(shí)間（s ) ，即為試樣的條件粘度。兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3 ％。

( 4 ）福特杯法

本方法適用于用福特型粘度杯測(cè)量色漆、清漆和有關(guān)流體物料的粘度，系選用組合杯口（福特2 號(hào)、3 號(hào)或4 號(hào)）測(cè)定在20-100s內(nèi)的流出時(shí)間。
1 ）儀器福特杯由耐腐蝕、耐溶劑的材料制成，按圖4.1-4 中所表示的尺寸要求，裝成一個(gè)整體。

圖4.1-3 落球粘度計(jì)

2 ）測(cè)試方法 每次測(cè)試前后，均要用適當(dāng)?shù)娜軇┖蛙浢⑶逑幢?，決不能用金屬清洗工具與儀器相接觸，在清洗漏嘴孔時(shí)必須特別細(xì)心清洗，以避免任何膜沉積在內(nèi)壁上或造成內(nèi)壁刻痕。
應(yīng)在無(wú)通風(fēng)和無(wú)溫度急劇變化的房間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，為了達(dá)到最高的精確度，室溫應(yīng)在20-30℃, 測(cè)定時(shí)的溫度應(yīng)在儀器周圍大氣的露點(diǎn)以上，試樣溫度應(yīng)為（25±0.1 ）℃。
對(duì)于流出時(shí)間在20-100s之間的物料宜選用福特3 號(hào)杯和福特4 號(hào)杯，流出時(shí)間在40-100s之間的物料宜選用福特2 號(hào)杯。
調(diào)節(jié)儀器使其處于水平位置，用手指堵住漏嘴孔，將事先攪拌均勻、且無(wú)任何異物或氣泡的物料倒入杯內(nèi)，最好是使其過(guò)量，然后用直尺刮平多余部分，松開(kāi)手指，按動(dòng)秒表，測(cè)量物料開(kāi)始流出到流液（絲）第一次中斷的時(shí)間，所得秒數(shù)即為該物料的粘度。

圖4.1-5 是福特杯的近似粘度曲線。

( 5 ）氣泡計(jì)時(shí)法

本方法適用于以氣泡的秒數(shù)計(jì)時(shí)或?qū)Ρ鹊姆椒y(cè)定沒(méi)有晶體或膠體顆粒的透明液體的粘度。對(duì)于大多數(shù)液體而言，氣泡秒數(shù)與其斯數(shù)（運(yùn)動(dòng)粘度單位）近似相等。lSt =10^-4 m²/s 。
1 ）儀器 恒溫浴任何能保持溫度在（25±0.1)℃，以水為介質(zhì)的浴器均適用。
a ．標(biāo)準(zhǔn)粘度管 內(nèi)徑為（10.65 ±O.025 )mm, 外部長(zhǎng)度為（114±l )mm的平底透明玻璃管。應(yīng)自管底向上在（27±0. 5 )mm、（100 ±0.5)mm、（l08±0.5) mm 處刻有明顯的標(biāo)準(zhǔn)線。
第一、二兩條標(biāo)線間的距離應(yīng)為（73±0.5 )mm。
b ．參考標(biāo)準(zhǔn) 為一組標(biāo)準(zhǔn)粘度管，管中充滿預(yù)先測(cè)知以斯和泡秒數(shù)表示粘度的透明液體，并按遞增26 ％的對(duì)數(shù)列人表4.1-2 ( log1 . 260 = 0.100) ，這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按表4.1-2 所示作出與斯或氣泡時(shí)間無(wú)關(guān)的數(shù)字標(biāo)記。在表4.1-2 中還列有長(zhǎng)系列的加德納-霍爾德( Gordner -Holdt ）字母標(biāo)準(zhǔn)，僅供一般和歷史性資料使用。加氏管沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)粘度管上的三條標(biāo)線，而且比標(biāo)準(zhǔn)粘度管短。為方便起見(jiàn)，參考標(biāo)準(zhǔn)可分為三個(gè)系列，從0.22-8.0 的15根管為稀薄系列，從10 到200 的14 根管為高粘度系列，從250 到1000 的7 根管為超高粘度系列。
計(jì)時(shí)裝置能夠精確讀到0.1s的秒表或電子鬧鐘。
c ．管架 能夠倒轉(zhuǎn)1 個(gè)或多個(gè)粘度管180°，精確至1°的直立活動(dòng)架，并能使管浸人恒溫浴中。
粘度管軟木塞－NO.2 短塞。
2 ）測(cè)試方法 裝待測(cè)粘度的材料于標(biāo)準(zhǔn)粘度管中，約至其108mm標(biāo)線處。移粘度管到25℃的恒溫浴內(nèi)，并用軟木塞輕輕塞住粘度管，在該溫度下保溫10min?？刂坪銣卦〉臏囟群苤匾?，恒溫浴的溫度變化0.1℃，將會(huì)引起氣泡全程計(jì)時(shí)1 ％的變化。
過(guò)10min 后，調(diào)整液位以使其彎月面底部在100mm線上，塞緊塞子，使塞子的底面在108mm線上，這將保證氣泡穩(wěn)定和大小合適。
將粘度管插人管架，并將該管架浸人25℃水浴中。如果用對(duì)比法測(cè)定，則將適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)管挨著待試驗(yàn)的粘度管插人管架。在讀粘度值之前，應(yīng)將帶軟木塞的試管在水浴中至少保持20min 。對(duì)于粘度按氣泡升程時(shí)間為4s或4s不到的液體，為取得更為精確的結(jié)果，可與事先測(cè)好粘度或測(cè)過(guò)氣泡時(shí)間的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的方法測(cè)粘度（見(jiàn)前述參考標(biāo)準(zhǔn)）。

讀數(shù)時(shí)，迅速倒置粘度管，并測(cè)空氣泡上升所需秒數(shù)或與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)比的結(jié)果。當(dāng)氣泡頂部與27mm線相切時(shí)，即開(kāi)動(dòng)計(jì)時(shí)器讀取秒數(shù)，當(dāng)氣泡頂部與100mm線相切時(shí)，即結(jié)束計(jì)時(shí)，則測(cè)得73mm升程的氣泡時(shí)間。所有計(jì)時(shí)和比較過(guò)程，均應(yīng)使粘度管保持垂直位置。若粘度管偏離其垂直方向一個(gè)半徑的距離將會(huì)造成約為泡程時(shí)間10 ％的誤差。
對(duì)比粘度管用暫行計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4.1-2 。
加氏管與涂-4 杯粘度對(duì)照見(jiàn)表4.1-3 。
流體的粘度是隨溫度的改變而變化的。例如，在常溫附近，溫度變化1℃，粘度的變化率約為（2-10) % ，其變化率與流體本身的粘度大小亦有關(guān)系，粘度低的流體其粘度隨溫度的變化率較小，而高粘度的流體則變化率較大，所以，無(wú)論采用何種方法測(cè)量涂料的粘度，都要注意嚴(yán)格地控制溫度。在測(cè)量時(shí)，應(yīng)該避免周圍具有超過(guò)必要照明度的照明，過(guò)度的照明產(chǎn)生的輻射熱將使溫度計(jì)的正確示值或被測(cè)流體的溫度發(fā)生變化，此外，由于涂料具有較大的揮發(fā)性，所以要盡快地結(jié)束測(cè)定試驗(yàn)。
有些粘度計(jì)經(jīng)長(zhǎng)期使用后，需用粘度值有保證的粘度標(biāo)準(zhǔn)液（如蒸餾水等）校準(zhǔn)，蒸餾水在各溫度下的粘度及密度見(jiàn)表4.1-4 。
涂料常用粘度換算表見(jiàn)4.1-5 。

表4.1-2 對(duì)比粘度管用暫行計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

① 按斯、泡秒數(shù)和加德納-城爾德字母之間的關(guān)系排列，斯按其對(duì)數(shù)值排列。
② 少于4s的標(biāo)有數(shù)字的粘度管的泡時(shí)間（以秒計(jì)），采用攝影技術(shù)測(cè)得。
③ 泡秒數(shù)在2.65 以上時(shí)，對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，大致與用動(dòng)力法測(cè)得的值相當(dāng)，低于2.65 時(shí)，則不再保持這一關(guān)系。

表4.1-3 加氏管與涂-4 杯粘度對(duì)照表

表4.1-4燕餾水在各溫度下的粘度、運(yùn)動(dòng)粘度及密度

注：表中各粘度和運(yùn)動(dòng)粘度值是以20℃ 的值為1.0038×10^-6m²/s為基礎(chǔ)而相對(duì)測(cè)得的。

表4.1－5 涂料常用粘度換算表

注：1 ．運(yùn)動(dòng)粘度：1 、13拖，2 ．格氏管，3 ．國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）粘度杯，4 ，英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(BS) 4 號(hào)杯，5 ．法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)( NFT) 4 號(hào)杯，6 ．美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM ）福特4 號(hào)杯，7 ．德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（DIN ) 4mm杯，8 ．德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（DIN ) 6mm杯，9 ．恩格拉粘度計(jì)，10 ．巴比粘度計(jì)，11 ．霍德伍德銳孔粘度計(jì)，12 ．賽波特通用粘度計(jì)。

2 ．動(dòng)力粘度：14 ．泊，15．克雷勃斯單位。