2020-08-04
透明底(di)漆的配方穩定性研究
介紹
透明和半透明底漆在配制后需要保持長期穩定。透明底漆的配方可以稍微混濁不能*不透明。通常對它們的穩定性測試需要長時間的靜止觀察，進行猜測和時間外推。透明底漆的物理穩定性屬于必要測試項目，以確定儲存貨架期、儲存和運輸過程中的各種氣候對老化的影響。本文將說明Turbiscan®技術如何測量并評估(gu)區分肉眼無法觀察(cha)的物理(li)穩定性。
測試技術回顧
Turbiscan®基于靜態多(duo)重光散(san)射技術（SMLS），采用近紅外(wai)光源(yuan)（880nm），掃(sao)描獲取整個樣(yang)品高度的(de)(de)背散(san)射（BS）和透射光（T）信(xin)(xin)號(hao)。隨著時間的(de)(de)推(tui)移，采用適當的(de)(de)頻率(lv)(lv)進(jin)行(xing)重復掃(sao)描，從(cong)而監測樣(yang)品的(de)(de)物理穩定性。光散(san)射信(xin)(xin)號(hao)直(zhi)接與(yu)粒(li)子(zi)相(xiang)關。通過Mie理論可知，BS或者T與(yu)樣(yang)品中的(de)(de)濃度（φ）、粒(li)徑（d）、連續相(xiang)的(de)(de)折射率(lv)(lv)（nf）和分散(san)相(xiang)的(de)(de)折射率(lv)(lv)（n）有(you)關：
材料和方法
三個不同配方的底漆樣品用TurBiSCAN®進行測試。兩(liang)組實驗溫度(du)分別為25°C和(he)50°C，以(yi)模擬樣品在(zai)使用壽命中可能會出現的問題。
結果與討論
原始數據
使用透(tou)射光掃(sao)描線(xian)的(de)(de)參(can)比模式研究輕微渾(hun)濁(zhuo)樣品的(de)(de)穩定(ding)性。參(can)比模式（Δt）使用第(di).一(yi)次掃(sao)描作為參(can)比線(xian)，以后(hou)的(de)(de)數據顯示(shi)為與第(di).一(yi)次掃(sao)描的(de)(de)差值，體現樣品的(de)(de)變(bian)化(hua)。下圖1顯示(shi)了一(yi)個(ge)代表樣品在50°C下的(de)(de)老化(hua)過(guo)程。
第.一次掃描線為（藍色），.后一次掃描為紅色，發(fa)現(xian)中(zhong)部(bu)區域透射光在(zai)樣品的(de)整個高度均(jun)有上升，這通常(chang)是出現(xian)絮(xu)凝的(de)跡象。
圖的左側區域，掃描線（從綠(lv)色到紅色）顯示在樣本底部的透射(she)光信號有所降(jiang)(jiang)低，這表明顆粒正在逐漸沉降(jiang)(jiang)到底部。
結合(he)以上兩(liang)點，可(ke)以推斷透(tou)明(ming)底漆(qi)的(de)沉淀是早期階段的(de)絮(xu)凝作用導致(zhi)的(de)，本文中(zhong)的(de)每個透(tou)明(ming)底漆(qi)都表現(xian)出類似的(de)行為(wei)。接(jie)下來利用Turbisoft軟件識別和定量(liang)不穩定過程(cheng)。
絮凝過程監測
通(tong)過(guo)分析樣品(pin)中間(jian)區域透射光的(de)平均值與時間(jian)關系(xi)曲線，以(yi)便對比每個分散體系(xi)生成絮(xu)凝的(de)過(guo)程。圖2顯示(shi)了三個配方在50°C下的(de)絮(xu)凝過(guo)程。
在溫度為50℃時，樣品A（紅色(se)）C（綠色）的絮凝過程比樣品B（藍色(se)）明顯。值得注意的是，所有的樣(yang)品在25°C下(xia)2天內沒(mei)有任何絮(xu)凝出現，中部(bu)光強（接近(jin)0%Δt）。顯然，溫度越高使得透明底漆絮(xu)凝越早發生，同時也(ye)可以擴大(da)三個樣(yang)品之(zhi)間的分(fen)辨率。
利用TSI定量不穩定性
除了監測絮(xu)凝過程外，TSI還(huan)將結合(he)任何(he)相分離過程（沉淀(dian)、澄清）以提供樣(yang)品穩定性的快速、整體評(ping)價。圖(tu)3為所有樣(yang)品的TSI變化(hua)曲線。
從下方的TSI表中可見，樣品B的TSI值是.低的，意味著其穩定。TSI曲線的后期變化規律上看，藍色曲線增加的比較緩慢(man)，而另外兩個樣品呈線性增加，意味著不(bu)穩(wen)定現象可能會以更(geng)高的速度繼續(xu)發展(zhan)。
升高溫(wen)度不僅可(ke)(ke)以(yi)加速顆粒運(yun)動從而縮短測試時間，而且可(ke)(ke)以(yi)模(mo)擬樣品在高溫(wen)狀態下的穩(wen)定性變化過(guo)程，例如貨物在庫房、鐵路或者(zhe)卡車中的儲(chu)存(cun)條件。
結論
三種透明底漆配方顯示(shi)了(le)非常相似的(de)失(shi)穩現象，但(dan)難以通過目視區分(fen)哪一種更穩定(ding)。Turbiscan能夠提(ti)供(gong)失(shi)穩現象的(de)詳細變(bian)化過程(cheng)，而TSI指數(shu)允許快(kuai)速和(he)準確地評價多個樣(yang)品的(de)整體穩定(ding)性(xing)。
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