消光剂的品质控制与检测项目
发布时间:
2025-09-24
消光剂是粉末涂料的重要添加剂,其品质的好坏直接影响最终产品的性能和质量。因此,对消光剂进行严格的品质控制和全面的检测至关重要。例如,在高端粉末涂料中,消光剂需要具备极高的细度和均匀性,以确保涂层的细腻度和光泽度达到要求。不同的应用场景对消光剂的品质标准有所不同,这就要求在生产和使用过程中进行针对性的品质控制。
消光剂的品质控制与检测项目
周淼 蔡明 (武汉银彩科技有限公司)
引言
消光剂是粉末涂料的重要添加剂,其品质的好坏直接影响最终产品的性能和质量。因此,对消光剂进行严格的品质控制和全面的检测至关重要。例如,在高端粉末涂料中,消光剂需要具备极高的细度和均匀性,以确保涂层的细腻度和光泽度达到要求。不同的应用场景对消光剂的品质标准有所不同,这就要求在生产和使用过程中进行针对性的品质控制。
一、消光剂的检测项目
1.1 熔点检测:熔点可以反映消光剂的热稳定性。通过精确测量熔点,可以判断消光剂在不同温度环境下的性能表现,确保其在加工和使用过程中不会因温度变化而失效。例如,某些对温度敏感的消光剂,如果熔点过低,在高温加工环境中可能会提前熔化,影响消光效果。目前检测熔点的方式有很多,我们采取的是自动熔点仪法,其原理就是仪器将毛细管样品加入加热块中,已预设程序加热,并通过光学传感器自动检测熔点的变化,这样即排除了人为的观测错误,也可以自动存储初熔,全熔温度(GB/T617-2006)。
1.2 粘度检测:粘度是衡量消光剂流动性的重要指标。合适的粘度可以保证消光剂在涂料基体中的均匀分散,避免出现沉淀或分层现象,从而确保最终产品的质量稳定。一般来说,粘度过高可能导致消光剂难以分散均匀,而粘度过低则可能在储存和运输过程中出现流挂等问题。测试粘度我们使用的是锥板粘度计,由一个平坦的拼板和一个线性锥角的圆锥组成,锥角在0.5度到4度之间,其工作原理就是圆锥体以设定的速度或应力旋转,另一个部件则测量产生的扭矩,样品填充在锥板之间的狭小空间中,使得整个样品受到的剪切速率是恒定一致的(GB/T9751.1-2008)
1.3 粒径检测:粒径大小对消光剂的消光效果和漆膜的外观性能有重要影响。较大的粒径通常具有较高的消光效率,但可能会导致漆膜表面粗糙,影响手感和外观。而较小的粒径可以提高漆膜的透明性和细腻度,但相应地消光效率可能会降低。因此,需要精确控制消光剂的粒径分布,以满足不同应用场景的需求。常见的粒径测量方法包括激光衍射法、电子显微镜法和沉降法等,我们使用的就是激光衍射法,其原理就是颗粒群在激光束中产生散射,其散射光的角度与颗粒大小成反比,大颗粒散射角小,小颗粒散射角大,通过检测散射光强随角度的分布,反算出颗粒的粒径分布。无论是采取哪种方式检测,通常都是用D10,D50,D90的核心参数来表示粒径分布(GB/T19077-2016)。
1.4 TG检测:我们公司采用的是DSC仪器测量,DSC(差示扫描量热法)可以分析消光剂的热力学性质,如热焓变化、玻璃化转变温度等。这些信息有助于了解消光剂在不同温度下的结构变化和稳定性,为产品的配方设计和加工工艺提供重要参考。仪器通过一个复杂的控制系统,确保样品和参照物在测试过程中以相同的速率升温,实时监测并记录为维持两者温度一致所需的热流差,并将这个热流差作为纵坐标,温度或时间作为横坐标,最终得到一张DSC曲线图,非晶态聚合物从玻璃态转变为高弹态时,DSC曲线会出现一个基线台阶,对应的中点温度就是TG(GB/T19466.2-2004)。
1.5. 胶化时间检测:消光剂胶化时间检测是一个非常重要的质量控制项目,这并非直接检测消光剂本身,而是评估消光剂与特定树脂体系相容性和反应性的关键测试。简单来说,胶化时间越长,说明消光剂与该树脂体系反应慢,储存稳定性高,胶化时间越短,则反应越快,存在储存问题。
1.6 重复挤出:重复挤出是快速判断消光粉末储存稳定性的有效方法,如果重复挤出2次、3次光泽升高幅少、外观变化小,说明储存稳定性好,反之储存稳定性不好。
1.7 高低添加量:消光剂在高添加量时,有时看不出区别,在低加量时,区别或质量不稳定就表现出来了,因此要做高低添加量测试。银彩公司户外消光剂老型号L2018,3%添加量光泽30%,改进型号L2018C,3%添加量光泽12%,下降了一倍多。
1.8 冒烟:冒烟有两种,一是消光剂本身冒烟,这个好检测,二是消光剂用到粉末中,与粉末其他组份发生反应产生冒烟,这方面容易忽视,需要检测。银彩公司L2018W户外消光剂、L2035W户内半化学消光剂均是低冒烟消光剂。
1.9 存储稳定性:存储稳定性是确保其性能长效可靠的关键指标,直接影响涂料/粉末体系的光泽控制,分散性及主涂膜质量。我们是在恒温恒湿箱中进行,湿度50-60%,温度40℃、45℃、50℃做模拟和加速测试。参考标准GB/T21782.8-2008。
二、消光剂制成板后的检测项目
2.1 外观方面
光泽检测:消光剂打板光泽检测是评估消光剂性能最核心、最关键的环节,直接量化了消光剂的消光效率和效果稳定性,同时光泽检测也是一个高度标准化的过程,必须严格按照标准执行,结果才具有可比性。通常是使用专业的光泽仪选择60°角进行检测,在样板上选取多个点测量,计算平均值,得出其光泽数据。参考标准GB/T9754-2007。
表面流平检测:评估消光剂制成板后表面的平整程度。良好的表面流平性可以使产品外观更加美观,减少表面缺陷。通过观察板面的平整度、是否有橘皮缩孔等现象来判断表面流平性的好坏。通常板面出现缩孔,则说明消光剂与树脂体系相容性差,导致表面张力不均,出现橘皮,消光剂分散不佳,形成微小的团聚体,影响了其流动性。
细腻度检测:反映板面的光滑程度。细腻的表面可以提高产品的质感和触感,增强产品的市场竞争力。通常可以通过触摸或借助专业的仪器测量。
鲜映度检测:衡量板面对光线的反射能力,即表面的清晰度和亮度。高鲜映度的板面可以更好地展现产品的外观效果,提升产品的视觉效果。我们直接采用鲜映度仪进行检测,在样板上选取多个点进行测量,计算平均值。
2.2 机械性能
冲击检测:测试板面在受到冲击时的抗破坏能力。通过使用摆锤冲击试验机,在规定高度释放摆锤撞击板面,观察并记录板面的破损情况。测试标准可参考GB/T20624.2-2006,通过模拟实际使用中的冲击情况,一般来说,冲击强度越高,产品在使用过程中越不容易出现破损。
弯曲检测:检测板面在弯曲时的抗变形能力。对板面施加逐渐增加的弯曲力,直至板面断裂或达到预定变形量。参考标准如GB/T6742-2007,良好的弯曲性能可以保证产品在受到外力作用时不会轻易断裂或变形,提高产品的可靠性和稳定性。
附着力检测:测试板面涂层与基材之间的结合力,我们公司采用画圈法,划格法。其中画圈法采用全自动画圈法测试仪进行测试,在漆膜表面均匀划出一系列依次重叠的圆形划痕,划痕深度由浅入深,直至穿透漆膜到达基材,通过观察漆膜脱落的状况来评定其附着力等级,参考标准GB/T1720-2020,划格法参考标准GB/T9286-2021。
硬度检测:评估板面的硬度,以判断其抗划伤能力。我们采用最直观,最快速的铅笔硬度法,使用全自动铅笔硬度测试仪器,用已知硬度的铅笔,以45°角在漆膜表面推划,找出不会划伤漆膜的最硬的铅笔等级,参考标准GB/T6739-2022。银彩公司G600具有较好的表面硬度。
耐磨检测:评估板面的耐磨损能力。利用漆膜磨耗仪,在一定负荷下通过磨轮对板面进行摩擦测试,记录磨损失重或表面变化。测试可依据GB/T 1768进行,耐磨性好的产品在使用过程中可以保持较长的使用寿命,减少因磨损而导致的性能下降和外观损坏。银彩公司G600-3具有极好的耐磨性,加量20%,磨耗下降93%,几乎无磨损。
2.3 其他性能检测
耐盐雾检测:模拟海洋环境或高盐度环境,测试板面的耐腐蚀性能。耐盐雾性能好的产品可以在恶劣的环境下保持良好的性能和质量。通常依据GB/T1771-2007标准进行测试。
耐老化检测:通过模拟自然老化环境,如光照、温度变化、湿度等,评估板面的耐老化性能。耐老化性能好的产品可以保持较长的使用寿命和稳定的性能。一般参照GB/T 1865-2009进行测试。银彩公司G570丙烯酸消光树脂,和G600-1丙烯酸消光树脂具有较好的耐候性。
耐水煮检测:测试板面在高温水煮条件下的性能变化,如外观、强度等。耐水煮性能好的产品可以在潮湿或高温环境中保持良好的性能。测试通常参考GB/T1733-93。银彩公司户外消光剂2018N具有较好的耐水煮性。
三、结论
消光剂的品质控制与检测项目是确保产品质量和性能的关键环节。通过对消光剂本身的熔点、粘度、粒径、DSC等检测项目以及制成板后的外观、机械性能、其他性能等检测项目的严格控制,可以有效地提高消光剂的质量和稳定性,满足不同领域的应用需求。在未来的发展中,应不断加强对消光剂品质控制和检测技术的研究,推动消光剂行业的健康发展。
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