Вязкость лака в чем измеряется
Вязкость краски в DIN — описание, что такое вязкость лакокрасочных материалов и как ее определить по DIN своими руками
Ремонтные или строительные работы почти всегда требуют наличия лакокрасочного материала, ведь в каждом доме есть такая поверхность, которая со временем требует покраски. Применение разнообразных видов красок для окрашивания разных поверхностей является одним из наиболее популярных способов освежить или придать новый вид разным типам поверхностей. Данные виды лакокрасочных материалов представляют собой универсальные средства окрашивания.
Состав данной краски предполагает наличие алкидных лаков, наполнителей, растворителей, красящего пигмента и многих других составных компонентов, которые обеспечивают широкий выбор цветовой гаммы.
Выбирая краску стоит обращать внимание не только на ее вид, качество, производителя и параметры, но и на показатели вязкости краски, от которой зависят много качеств самого материала. Определение данного показателя является просто необходимым, ведь от него будет зависеть правильное окрашивание поверхности и срок службы материала.
Стоит отметить, что определить вязкость материала довольно просто, существуют специальные инструменты и таблицы, изучая которые вы сможете понять, для чего нужен этот показатель.
Содержание
На что влияет вязкость краски
Впервые столкнувшись с данным понятием возникает вопрос: на что же влияет вязкость и какие параметры от этого зависят? Сам термин вязкости довольно прост в понимании, он обозначает показатель качества краски и ее предназначение для нанесений на те, или иные поверхности.
Более посмотрим перечень характеристик, на которые оказывает влияние этот показатель:
Как измеряется вязкость краски
Изучая это понятие можно понять, что наиболее важным здесь являются именно процессы измерений показателя и их особенности.
Рассмотрим наиболее основные нюансы:
В целом, можно увидеть, что такие процедуры не сильно сложные, нужно лишь понимание значений и наличие специальных инструментов. Следует понимать, что для бытовых нужд не стоит приобретать дорогие модели, ведь чаще всего в быту достаточно дешевых моделей.
Как использовать вискозиметр
Определяя вязкость краски вам следует изучить пошаговую инструкцию по использованию вискозиметров. Такие приборы не требуют специальных навыков, а значит процесс его использования очень прост.
Процесс эксплуатации делят на несколько этапов, среди которых:
Стоит сказать, что в емкостях могут остаться некоторые фрагменты краски, но их не стоит учитывать при определении этого показателя.
Также, отдельной особенностью является температурный режим, который нужно строго соблюдать, чтобы измерение было наиболее точным.
Температура в помещениях, где проводится эта процедура должна составлять от восемнадцати до двадцати двух градусов по Цельсию. Такой же показатель должна иметь и краска.
Как определить оптимальное значение
Изучив весь процесс измерения вязкости и проведя само мероприятие вы получите результат секундомера. Следует сказать, что были определены значения, которые считаются стандартными для каждого отдельно взятого типа краски.
Рассмотрим их подробнее:
Получив результаты после проведения измерения вам необходимо свериться с данным списком, чтобы ваш показатель совпадал с оптимальным.
Как подобрать лучшего производителя материала
Множество недобросовестных производителей могут не правильно указывать, либо совсем не указывать показатели вязкости.
Для того, чтобы точно знать, что приобретаемый материал будет иметь те показатели, которые указаны на упаковке нужно знать, какой бренд выбрать.
Самыми лучшими на рынках являются:
Что такое вязкость лакокрасочных материалов и как её определить
Вязкость можно определить как сопротивляемость жидкости её растеканию. Это существенная характеристика лакокрасочного продукта, которая зависит от температуры окружающей среды.
Величина вязкости жидкости примерно пропорциональна времени вытекания определённого её объёма из определённой трубки под определённым давлением.
Пользуясь этим свойством, вязкость ЛКМ обычно оценивают в секундах, которые проходят до полного вытекания лакокрасочного материала из мерных чашек (воронок).
Параметр определяемый таким образом, называется «условная вязкость», в отличие от физической вязкости, выражаемой обычно в сантипаузах.
Значение вязкости, выраженное в различных стандартах
| ВЗ-4, DIN4, сек | FORD4, сек | Физическая вязкость, сантипауза |
|---|---|---|
| 11 | 10 | 20 |
| 12 | 12 | 25 |
| 14 | 14 | 30 |
| 16 | 18 | 40 |
| 20 | 22 | 50 |
| 23 | 25 | 60 |
| 26 | 30 | 80 |
| 30 | 35 | 100 |
| 34 | 40 | 120 |
| 38 | 44 | 140 |
| 42 | 50 | 160 |
| 45 | 54 | 180 |
| 49 | 58 | 200 |
| 52 | 62 | 220 |
Какие есть стандарты чашек для измерения вязкости?
Для чашек существует несколько стандартов: воронки ВЗ-246 (по российскому ГОСТ 9070-75), европейский аналог DIN (DIN 53211-87), а также воронки FORD (ASTM D 120087) для американских продуктов. Это чашки в виде усечённого конуса с широким горлышком и узким отверстием определённого диаметра, расположенным снизу.
 |
|---|
| Рис. 1. Чашка Форда |
 |
|---|
| Рис. 2. Вискозиметр ВЗ-246 |
Как определить вязкость лакокрасочного материала с использованием воронки ВЗ-246, DIN4
Для определения вязкости лакокрасочный материал наливают в чашку до краёв при зажатом нижнем отверстии. Затем отверстие открывают, и жидкость начинает вытекать.
Время, которое проходит от начала вытекания до первого прерывания струи (не до последней капли), измеряется в секундах. Таким образом, вязкость лакокрасочного материала определяется в секундах при данной чашке, например, 30 сек. DIN4.
Чем выше вязкость жидкости, тем больше время ее истечения, то есть, чем дольше краска, лак или грунт вытекает через воронку, тем больше у него вязкость.
Чем больше диаметр отверстия, тем больше физическая вязкость испытуемого продукта при одном и том же времени вытекания.
Время, требуемое для измерения вязкости с помощью воронки, минимально (2-3 минуты), но данный тест позволяет достаточно точно определить один из основных параметров материала.
Важно учитывать изменение вязкости с изменением температуры. Если в спецификациях приведены данные измерения при 20°С, то контролировать вязкость надо строго при указанной температуре.
Перед измерением вязкости надо хорошо перемешать тестируемый материал, особенно в случае длительного хранения.
Смотрите видео определения вязкости с помощью вискозиметра ВЗ-246
Динамическая вязкость по Брукфильду
Вязкость ЛКМ с выраженной псевдопластичностью определяется на аппаратуре, позволяющей фиксировать скорость течения (например, по методу Брукфильда).
Для определения динамической вязкости используют вискозиметры Брукфильда. Принцип работы вискозиметра Брукфильда ротационный. Измерение вязкости осуществляется посредством пересчета крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя прибора с постоянной скоростью при погружении его в исследуемую среду.
 |
|---|
| Рис. 3. Вискозиметр Брукфильда |
Это минимум, что Вам надо знать по этому способу определения вязкости, потому что маловероятно, что Вы будете его использовать.
Все производители лакокрасочных материалов обязаны указывать поставочную вязкость своих продуктов на упаковке
С помощью вышеописанного теста легко проверить, не подвергался ли материал каким-либо изменениям во время поставки, которая часто осуществляется через посредников.
После добавления в лакокрасочный материал разбавителя его вязкость значительно снижается. Кроме снижения вязкости материала это также приводит к сокращению его сухого остатка и, следовательно, толщины лакокрасочной плёнки.
Однако, сухой остаток довольно сложно проверить без специальных лабораторных условий, но можно проконтролировать вязкость ЛКМ и сопоставить её с данными на оригинальный продукт из технической спецификации.
Изготовители указывают количество добавляемого разбавителя (по весу или по объёму), необходимого для придания лакокрасочному материалу рабочей вязкости для нанесения оборудованием определённого типа.
Это количество устанавливается производителем ЛКМ и является действительным при стандартных условиях, которые включают в себя температуру окружающей среды и лакокрасочного материала 20 С и влажность воздуха 50%. На практике данные условия выполняются очень редко.
Если температура лакокрасочного материала ниже, его вязкость увеличивается, и, следовательно, требуется большее количество разбавителя для придания продукту необходимой технологичности.
Рекомендуется регулярно измерять рабочую вязкость продукта, обычно это удобно делать чашкой DIN4. Только в этом случае можно определить необходимую степень разбавления лакокрасочного материала вне зависимости от температурных условий.
Обычная практика такова, что маляр не проверяет вязкость, а если вискозиметр и есть, то он валяется где-нибудь в углу. То есть, в лучшем случае готовится рабочая смесь согласно спецификации и поехали.
Если лакокрасочный материал тяжело наносится, то добавляется больше разбавителя и наоборот. А если маляр долго работает и считает себя профессионалом, то он даже этим бравирует, что может всё делать на глаз, а потом удивляется почему краска течёт или шагрень.
Поэтому, регулярно проверяйте рабочую вязкость лакокрасочного продукта, как сказано в конце статьи.
Основные характеристики ЛКМ и методы их контроля
Вязкость
Свойство, характеризующее степень текучести лакокрасочного продукта. Вязкость материала подбирается в зависимости от способа его нанесения.
Вязкость зависит от температуры ЛКМ и снижается с ее увеличением. Вязкость ЛКМ регулируется путем добавления разбавителя. Вязкость ЛКМ обычно измеряется вискозиметром типа «чашка Форда», представляющим собой цилиндрический контейнер 100 см3 с конической нижней частью, снабженной отверстием, диаметр которого может быть 2, 4, 6, 8 мм. После наполнения чашки испытуемым материалом вязкость определяется как время его полного истечения через отверстие и измеряется в секундах.
Динамическая вязкость
Вязкость некоторых жидкостей (псевдопластичных, тиксотропных) не является постоянной величиной и зависит от величины усилия сдвига, приложенного к жидкости
Вязкость ЛКМ в процессе хранения, перемешивания, нанесения и высыхания может отличаться. Например, в лакокрасочном материале вязкость с одной стороны должна быть достаточно низкой для нормального нанесения и растекания, а с другой стороны, достаточно высокой, чтобы не было подтеков в процессе высыхания и оседания пигментов или матирующей добавки во время хранения.
Измерить динамическую вязкость и получить его реологическую характеристику можно с помощью вискозиметра Брукфильда, который позволяет получить значения вязкости в зависимости от приложенного напряжения сдвига.
Тиксотропность
Способность ЛКМ уменьшать вязкость (разжижаться) от механического воздействия и увеличивать вязкость (cгущаться) в состоянии покоя.
Тиксотропию не следует путать с псевдопластичностью. У псевдопластичных жидкостей вязкость находится в зависимости от напряжения сдвига, в то время как у тиксотропных жидкостей вязкость изменяется с течением времени при постоянном напряжении сдвига.
В практическом применении, тиксотропность характеризует способность ЛКМ не образовывать потеков на вертикальных поверхностях что делает такие материалы незаменимыми, например, в производстве стульев. Следует иметь ввиду, что тиксотропные лаки хуже растекаются, поэтому применение их на ровных горизонтальных плоскостях может вызвать дефект непрокрашенных пор или апельсиновой корки.
Оценить тиксотропные свойства лака можно с помощью реометра Брукфильда.
Степень блеска
Блеском (глянцем) называется способность поверхности отражать свет без рассеяния. Степень блеска показывает количество отраженного под углом от поверхности света выраженное в процентах от падающего. У матовых ЛКМ значения ближе к 0 и у глянцевых ближе к 100 глосс.
От матовости лака будет зависеть внешний вид изделия. Поверхность древесины матовых изделий выглядит более натуральной и лучше скрывает неровности, в то время как глянцевая поверхность будет выглядеть богаче и насыщеннее.
Помимо свойств самого материала на степень матовости могут влиять также следующие факторы: уровень подготовки поверхности, количество наносимого лака, способ нанесения и условия сушки. Блеск измеряют с помощью блескомеров используя фотоэлектрический метод. Для этого на измеряемую поверхность под определенным углом направляют пучок света постоянной силы и определяют количество (интенсивность) отраженного света.
Показатель блеска представляют как значение отражения поверхности по отношению к эталону из черного увиолевого стекла.
В зависимости от уровня блеска применяется прибор с различной геометрией:
20° — для поверхностей с зеркальным блеском
60° — для среднего уровня блеска,
85° — для поверхностей с очень низкой степенью глянца.
Время, в течение которого необходимо использовать лакокрасочный материал, прежде чем процесс полимеризации и последующее увеличение вязкости сделают это невозможным.
Жизнестойкость (pot-life)
Жизнестойкость лака имеет важное значение для ЛКМ химического отверждения (ПУ, ПЭ лаки) и определяет возможное время использования материала с момента его приготовления. Жизнестойкость лака обычно напрямую связана со скоростью сушки и зависит от температуры.
За характеристику жизнестойкости смеси принимают время, в течение которого вязкость смеси возрастает в 2 раза. Вязкость измеряют вискозиметром типа «чашка Форда» при температуре 20°С.
Время сушки
На практике выделяют четыре стадии высыхания:
Высыхание от пыли. Высыхание верхнего слоя ЛКМ, когда пыль не липнет к покрытию и изделие можно переносить из чистого помещения.
Высыхание на отлип. Изделие можно трогать руками и перемещать по цеху.
Высыхание до штабелирования. На этой стадии большая часть растворителей покидает пленку и изделие можно уже подвергать таким технологическим манипуляциям как складирование, шлифовка или нанесение следующего слоя покрытия.
Определить время сушки и стадии высыхания можно с помощью регистратора времени высыхания. На стеклянные пластинки с помощью аппликатора наносится ЛКМ определенной толщины по которому будет скользить с заданной скоростью металлическая игла. По рисунку, оставленному на поверхности пластинки шариком иглы, можно выделить стадию высыхания.
Адгезия
Свойство лакокрасочного покрытия, определяющее степень сцепления между пленкой ЛКМ и поверхностью.
Адгезия особенно важна для «проблемных» пород древесины, различных видов пленок и бумаги. Для улучшения адгезии применяют специальные адгезивные грунты. Не менее важна и так называемая межслойная адгезия, которую необходимо учитывать при использовании различных видов грунта и отделки.
Адгезия может быть улучшена за счет увеличения шероховатости поверхности и снижается при использовании силиконовых добавок, масел и восков.
Для определения степени адгезии ЛКМ обычно используют метод решетчатого надреза (DIN 53151). Лезвием или специальным ножом делают 4-5 параллельных надрезов на расстоянии от 0,5 до 2 мм друг от друга, а потом несколько таких же параллельных надрезов, но перпендикулярных к первым. На получившуюся решетку наклеивается клейкая пленка и резко отрывается. По количеству отслоившихся квадратиков оценивают адгезию.
Сухой остаток
Массовая доля нелетучих веществ в составе лакокрасочного материала, которая остается на поверхности после его отверждения.
Чем выше сухой остаток ЛКМ, тем большая толщина покрытия получается после высыхания пленки. Грунты с высоким сухим остатком обычно используются для получения закрытопористой отделки или в процессах, где нужно добиться толстого слоя грунта за одно нанесение.
Скорость сушки ЛКМ с высоким сухим остатком (то есть с низким содержанием растворителей) как правило ниже.
Сухой остаток определяется путем замера массы образца после полного отверждения и первоначальной массы. Отношение этих значений будет содержанием сухого остатка, выраженного в процентах.
Твердость покрытия
Способность лакокрасочной пленки выдерживать механические воздействия (удары, царапины, вмятины). Лаки с повышенной твердостью используются в покрытиях, подверженных повышенным механическим нагрузкам: столешницы, барные стойки. Для промышленных ЛКМ важен и такой показатель, как скорость набора твердости. Этот показатель определяет степень готовности окрашенного изделия к использованию.
Следует помнить, что у твердых ЛКМ обычно присутствует побочное отрицательное свойство – хрупкость, поэтому нужно осторожно использовать твердые лаки в толстослойных покрытиях.
Для измерения твердости ЛКМ обычно используются два метода:
Если твердость карандаша меньше, чем твердость покрытия, он будет скользить по пленке. Если больше — поцарапает пленку.
Период затухания прямо пропорционален твердости покрытия.Показателем твердости считается число колебаний, совершенных маятником на окрашенной поверхности.
Эластичность
Свойство материала, характеризующее способность лакокрасочной пленки восстанавливать свою форму без разрушения после деформирующего воздействия.
В случае лакокрасочной пленки эластичность это способность следовать за деформацией подложки без отслаивания и растрескивания. Изменение линейных размеров подложки может возникать в результате изменения температуры и относительной влажности окружающей среды (например, при перемещении мебели с холодного склада в квартиру или использование мебели во влажном помещении).
При недостаточной эластичности на поверхности ЛКМ могут образовываться трещины или отслоение.
Один из приборов для испытания покрытия на растяжение – штамп Эриксена. Испытание проводится с помощью полированного шарика диаметром 20 мм, которым давят на испытываемый образец до появления трещин, глубина вмятины контролируется на стоградусном микрометре.
Износостойкость
Физическое свойство, характеризующее устойчивость лакокрасочного покрытия к длительному механическому воздействию.
Износостойкость является одним из основных параметров, определяющих долговечность покрытия. Самая высокая степень износостойкости достигается при соответствующем соотношении твердости и эластичности. Повышенной износостойкостью (абразивостойкостью) должны обладать, например, паркетные материалы.
Для определения стойкости покрытия к истиранию используют абразиметр Табера, принцип которого основан на том, что установленные на вращающуюся поверхность испытываемые образцы подвергаются истирающему воздействию двух абразивных дисков в течение некоторого времени.
Путем замера потери массы образца за определенное количество циклов вычисляют удельный коэффициент истирания.
Химическая стойкость
Способность покрытия противостоять разрушительному действию химически активных веществ: кислот, растворов щелочей, растворов солей, органических растворителей и т.п.
Когда речь идет о ЛКМ для мебели, то в первую очередь оценивают стойкость к воде, алкоголю (водка или красное вино) и кофе. Следует учитывать эти факторы при выборе ЛКМ для окраски мебели для кухни или ванной комнаты. Исследуемые вещества наносятся на поверхность, покрытую лаком, на некоторое время (как правило, делают несколько проб со временем выдержки от 2-3 минут до суток). По истечении времени сравнивают внешний вид участков, подвергшихся воздействию, и контрольный образец.
Светостойкость
Способность лакокрасочной пленки сохранять неизменным свой цвет под воздействием солнечного света.
Как известно, дневной солнечный свет, содержащий излучение в ультрафиолетовой области спектра, негативно влияет на лакокрасочные покрытия (и пигменты, содержащиеся в них), приводя изменение цвета лака или эмали в сторону желтой части спектра (пожелтение). Хорошая светостойкость ЛКМ важна в случае покрытий для наружных работ, а также в случае окраски изделия в белые светлые тона, где пожелтение лака будет заметно сильнее.
Светостойкость пигментов (белых и цветных) определяется качеством пигмента. Светостойкость полиуретановых ЛКМ определяется также качеством содержащегося в отвердителе изоционата (алифатические отвердители более стойкие, чем дешевые ароматические).
Испытываемые материалы наносятся на образец, затам закрываются наполовину непрозрачным материалом и выставляются на хорошо освещенное солнцем место настолько долго, насколько это возможно, но не менее одного месяца.
Возможно ускоренное испытание в специальных климатических камерах. После окончания теста проводится сравнение и оценка состояния обеих половин образцов. Следует помнить, что некоторые виды древесины могут также менять свой цвет под воздействием солнечных лучей.
Укрывистость
Это способность пигментированного лакокрасочного материала при равномерном нанесении на поверхность полностью скрывать ее первоначальный цвет.
Укрывистость выражается в количестве материала в граммах, необходимого для укрытия 1 м 2 поверхности.
Укрывистость ЛКМ зависит от типа использованного пигмента.
Неорганические пигменты обладают обычно лучшей укрывистостью по сравнению с органическими пигментами (особенно желтый, красный и оранжевый). Зато последние позволяют получать более яркие и насыщенные оттенки. Для достижения наилучшего результата рекомендуется использовать комбинации обоих видов пигментов или использовать колерованные грунты.
Для оценки укрывистости ЛКМ используют контрастный картон (поверхность с чередующимися черными и белыми участками). Укрывистость определяется как количество материала, необходимого для нанесения до момента максимально возможного снижения или полного исчезновения контрастности между черными и белыми ее участками.
Инструментальный метод подразумевает определение коэффициента отражения с помощью прибора для измерения цвета (спектрофотометра) над черным и белым участками подложки.
Поверхность считается укрытой, если коэффициент контрастности, то есть отношение коэффициента отражения покрытия над черной подложкой к коэффициенту отражения над белой подложкой, превышает 0,98.
Электропроводность
Свойство материала проводить электрический ток с минимальным сопротивлением. Электропроводность имеет высокое значение для систем покраски в электростатическом поле. Чем выше ее значение, тем лучше будет притяжение частиц ЛКМ к поверхности окрашиваемой детали.