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【解决方案】马尔文帕纳科塑造油漆与涂料的未来

更新时间:2023-02-27       点击次数:846


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当今时代,智能涂料的创新,以及对可持续性的迫切关注,让油漆和涂料超越了现代工业的装饰作用,正在创造近乎无限的增长潜力。从光伏涂料和智能墙体到jun用飞机,油漆和涂料比以往任何时候都有更大的力量改变着我们周围的世界。而这一切都赋予我们塑造未来的可能性。


全新的应用需要新的配方,而且需要对这些配方有更微观的、纳米级的洞察和了解,而要满足这些应用要求,实现多种复合功能,传统的分析方法正面临严峻的挑战。


马尔文帕纳科和耐驰拥有超过60年的分析仪器设计、生产和供应经验,利用这些经验提供了完整的实验室和在线分析解决方案。从元素分析到粘弹性提供的可能性范围可以优化整个生产和研究过程。


无论您是想确保颜料粒径一致的生产商,还是确定最新生物聚合物分子量的研究员,亦或是优化油漆流动性的配方师,我们的解决方案都为您提供所需的洞察力和控制能力,并为未来的油漆和涂料行业发展提供动力。


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粒径测量为什么重要?


颗粒的大小和形状影响光与涂层的相互作用,影响其不透明度、色调和光泽水平,甚至可以使其防水。粒径分析  在粉末涂料中起着特别重要的作用,其中最佳粒径分布使固化过程所需的热量更低,时间更短,并确保光洁度更为一致。


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通过颗粒形状解决配方难题


颗粒形状的变化不仅会影响制造商配方的一致性,还会影响涂层的最终性能。例如,较高的颗粒粗糙度或不规则性可能导致生产或产品使用期间粘度增加。


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元素组成和合规分析


很多国家严格监管最终油漆配方中的铅含量,以将成品中浓度水平保持在安全范围内。可吸入二氧化硅同样受安全法规控制,油和树脂等粘合剂也需要仔细定量和定性测量。为了避免上述情况中的浪费或惩罚,关键在于使用元素分析,准确知道配方组成并确保监管合规性。使用X射线荧光光谱仪是一种简便可行的分析手段。


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聚合物表征


当在配方中应用聚合物时,了解其分子量和其他特性(如支化)非常有价值。这些属性影响配方的流变性和稳定性,因此可用于预测和改进成品特性。


凝胶渗透色谱 (GPC)是一种体积排阻色谱(SEC),也被称为凝胶过滤色谱法(GFC)。它的工作原理是聚合物在溶解后通过具有不同大小孔隙的微米级填料,根据尺寸大小进行分离。分离后,可以使用多达四个检测器来测定聚合物的特性。


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晶相分析


研磨后,颜料颗粒中的结晶微观结构会遭到破坏或改变,使这些颗粒不再适合使用。为了避免浪费,制造商和配方师必须识别和选择材料,并控制结晶与无定形相的比例。 


通过用X射线照射样品并测量离开材料时X射线的强度和散射角,X射线衍射(XRD)仪测量描述样品材料晶体结构和微观结构的各种参数。该方法可应用于固体、薄膜和纳米材料,可提供包括层厚、化学成分等广泛的信息。


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Zeta电位和粒径分析


实现纳米颗粒在溶液中稳定分散的一个常用方法是确保其表面有足够的电荷,以实现颗粒之间的静电斥力。这确保了它们不会聚集成不需要的较大颗粒。在加工、储存或者使用的过程中,结块可导致产品性能较差以及配方出现分离。分析这些特性快速的方法是测量zeta电位——粒子在特定介质中获得的总电荷。



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优化行为和性能



油漆、油墨和涂料需要经受住时间的考验。无论其应用有多高科技,配方需要易于使用。随着世界可持续性的发展,它们需要随之改变。


创新的应用和固化方法提供了巨大的机会,但需要测试和数据来支持它们。在配方水平上,所有这些考量因素都会影响油漆或涂料在应用时和应用后很长时间的行为。



流变特性


为了确保油漆或涂料的应用得到优化,制造商需要了解其最终行为的所有不同方面,这取决于配方的流变特性。在不同的剪切应力、剪切速率和时间尺度下,许多涂料将表现出不同的流变行为-特别是许多配方是非牛顿和粘弹性的。这使得在相关条件下测试这些性能至关重要,因为如果没有这种背景,将不可能预测涂料的最终性能。


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固化、预测和优化


固化过程是油漆或涂料整体性能的基本部分。除了产品的适用性外,固化条件还会影响可持续性、易用性和最终光洁度。在固化阶段,伴随着挥发性有机化合物(VOC)高浓度释放。现代工业寻求更环保的解决方案,检测VOC挥发过程是一个值得广泛关注的课题。


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热成分分析


通过对油漆或涂料性能的精密测量和测试,可以控制其性能随时间的变化。热重分析(TGA)在设定的气氛环境下测量样品的质量,监测质量随温度或时间的变化过程。这有助于了解样品的成分特性,包括热稳定性、氧化、分解和老化行为。


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粘弹性


聚合物等材料表现出粘弹性行为 - 换句话说,它们表现出弹性和粘性。动态机械分析(DMA)是在受控温度或频率程序下,测量油漆和涂料的粘弹性能。该过程对样品施加正弦力,并测量材料中的应变。样品的粘弹性行为导致应力和应变曲线发生位相偏移,得到复数模量,从而计算其粘弹性参数。

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