方案摘要
方案下载应用领域 | 石油/化工 |
检测样本 | 涂料 |
检测项目 | |
参考标准 | / |
由于UV涂料的优点:初始固化速度可以在几秒内、环境友好(少量VOC)、基本无溶剂,在许多工业中,UV可固化涂料已经逐步替代溶剂基涂料。并且,UV涂料具有耐染色、耐磨损和耐溶剂等出色的物理性质。
动态干燥固化过程分析仪CURINSCAN Classic
在UV涂料固化过程的应用
介绍
由于UV涂料的优点:初始固化速度可以在几秒内、环境友好(少量VOC)、基本无溶剂,在许多工业中,UV可固化涂料已经逐步替代溶剂基涂料。并且,UV涂料具有耐染色、耐磨损和耐溶剂等出色的物理性质。
本文中,我们利用动态干燥固化过程分析仪CURINSCAN Classic测量UV涂料的固化过程。
测试原理
CURINSCAN Classic使用光学方法执行纳米迁移率分析(Nanoscale Mobility Analysis-NMA)并测量颗粒(聚合物,聚集体,颜料…)布朗运动。仪器结构如下图所示。
散斑图像的波动速度与散射体的运动直接相关,因此与材料的粘弹性性质直接相关。对散斑图像的波动速度分析,可以确定一个特征频率:流动性因子Fluidity Factor (FF)。FF值越高,散斑图像变化越快,对应于液体样品(粒子快速运动)。相应的,低FF值表示散斑图像的慢速变化,代表类固体行为。
例如,图2显示了涂料干燥过程中颗粒布朗运动速度与对应的FF值。溶剂中粒子运动速度较快,FF值较高;当随着干燥过程颗粒布朗运动速度降低,响应的FF值会随之下降。
因此,CURINSCAN可以精确地监测薄膜的形成和涂层的干燥动力学,并获取特征时间点。利用这个技术,我们可以准确的判断一个涂膜的干燥/固化程度。
实验方法
CURINSCAN经典的开放式结构可以搭配任何“点型”紫外线灯和监测紫外线固化。紫外线斑可根据需要的实验条件进行调整。CURINSCAN经典配备了一个带通滤波器,因此紫外线既不干扰也不改变仪器的信号。
• CURINSCAN波长:655nm
• CURINSCAN滤光带:650-660nm
• 紫外灯波长:365nm
• 紫外灯滤光带:280-400nm
• 紫外灯到样品的距离:5cm
图3为涂膜厚度100μm,基材为玻璃,在干燥过程中使用350mW/cm2的紫外功率照射涂层3次。
结果与讨论
图4显示了UV涂料的流动性因子FF随时间的变化。
从上图可以识别出3个干燥阶段。在14s之前,未照亮涂层前,信号基本没有变化。随着每次照亮,流动性因子快速下降,意味着样品每次被照射时发生高度聚合。每次照射时,由于涂层温度短暂升高,流动性因子会瞬间升高。
结论
动态干燥固化过程分析仪CURINSCAN Classic是一种原位、无侵入、简便的测试仪器,可以帮助涂料的快速研发,主要应用包括:
1. 确定适合固化方案:时间、功率
2. 监测固化动力学:确定固化步骤
3. 开发配方:无溶剂,生物相容性…
动态干燥固化过程分析仪
CURINSCAN Classic 可以监测水性或油性涂料,油漆,墨水的干燥过程及干燥特征时间及温度,可以分析粉体涂料的固化过程。检测固化或者干燥过程样品微观结构的变化。基于扩散波光谱学技术(DWS),可以检测干燥或者固化机理(蒸发、表干,实干/蒸发、聚合、硬化)和特征时间(干燥时间,固化曲线)。得益于激光技术,测量全过程对样品无接触,没有破坏性,而且适用于各种类型的基材。
- 可以测量样品:水性或油性涂料、电池浆料、墨水、油漆、铂炭催化剂浆料、农药…
- 可以测量不同基底:纸、陶瓷、金属、塑料、玻璃、木头、混凝土、薄膜…
- 可以测量膜的厚度 : 可达毫米级
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