Como a secagem de tintas influencia suas propriedades reológicas? A célula de imobilização

Introdução

A Célula de Imobilização é usada com o reômetro rotacional Kinexus para caracterizar as propriedades reológicas de uma tinta ou revestimento enquanto ele é seco em um substrato. Esse teste é útil para determinar os efeitos de

• Conteúdo de sólidos
• Porosidade do substrato do revestimento
• Espessura do substrato do revestimento
• Aditivos de retenção de água
• Queda de pressão aplicada

sobre as propriedades reológicas de um material.

A Figura 1 mostra o sistema da Célula de Imobilização.

A medição é feita colocando-se a amostra em um substrato posicionado em um disco poroso sinterizado e um vácuo aplicado abaixo para iniciar o processo de desidratação. Uma geometria superior (cone ou placa) de até 45 mm de diâmetro pode ser usada, e as medições em tempo real são feitas em rotação (viscosimetria) para caracterizar a cinética de imobilização da amostra ou em oscilação para detectar alterações nas propriedades viscoelásticas.

Parâmetros de medição

A seguir, as propriedades reológicas de uma tinta de parede foram medidas durante a secagem. A Tabela 1 detalha os parâmetros de medição.

Tabela 1: Parâmetros de medição

Observações sobre:

Selectião da EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento: A EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento de 0,5% foi selected porque está na Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas.região viscoelástica linear (LVER) e, portanto, não leva a uma quebra da estrutura da amostra. Isso foi determinado por meio de um experimento de varredura de amplitude (resultados não exibidos). Obviamente, a amostra muda durante a medição porque está secando, de modo que sua Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas.LVER também pode mudar. Uma observação da curva de distorção harmônica revelou que a amostra permaneceu no Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas.LVER durante toda a medição.

A força normal aplicada durante a medição: Foi escolhida uma folga de 1 mm para o teste, mas, para levar em conta o encolhimento esperado da secagem da amostra, foi aplicada uma força normal de small para garantir que o contato fosse mantido entre a placa superior e a amostra com a mudança na folga durante o teste. Essa técnica impediu que a amostra fosse ejetada, já que a manutenção de uma força normal resultou na redução do tamanho da fenda de acordo com o encolhimento da amostra.

Resultados da medição

A Figura 2 mostra a rigidez complexa e a folga medida durante a secagem da tinta da parede.

Após um equilibrapamento de 1 minuto em que uma oscilação foi aplicada sem vácuo, a bomba foi ligada e a tinta começou a secar. Isso resultou em um aumento de três décadas no Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo. Rigidez complexa e lacuna durante a secagem da tinta 2(rigidez) em 11 minutos, enquanto a amostra encolheu mais de 10%. Após esse tempo, o Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo e a lacuna atingiram um patamar, indicando o fim do processo de secagem.

Uma demonstração da configuração da célula de imobilização pode ser vista neste vídeo: Como usar a célula de imobilização