油漆、油墨和涂料的粒径和稳定性分析 涂料、油漆和油墨

色牢度、不透明度、光泽度、流变行为、表面光洁度和保质期都取决于颗粒在油漆、油墨或涂料配方中的行为方式。必须仔细表征颜料、填料、粘合剂和功能性添加剂,以防止团聚、沉降、涂布不均和最终膜中出现可见缺陷。

Microtrac 为干粉、浓缩分散体、纳米级原料、涂层喷雾和成品配方提供颗颗粒表征技术。通过测量颗粒大小、形状、表面特性、电荷和物理稳定性,配方师和质量控制团队可以确定性能变化的材料原因,并做出更明智的配方和工艺决策。

从原材料鉴定和研磨优化到稳定性测试和最终产品质量控制,颗粒尺寸分析有助于涂料和涂层制造商提高一致性、缩短开发周期并实现更可靠的产品性能。

连接颗粒特性与涂层性能

涂料配方颗粒分析有助于制造商了解颜料、填料和其他分散材料如何影响加工和最终涂层质量。

  • 控制颜色强度、隐藏功率、不透明度和光泽度
  • 检测团聚体和评估颜料分散效率
  • 优化研磨、混合和配方条件
  • 比较分散剂、表面活性剂和稳定剂的浓度
  • 改善流动性、水平度和薄膜均匀性
  • 防止沉降、絮凝和相分离
  • 控制粉末涂装流化和沉积
  • 优化喷雾和喷墨应用中的液滴尺寸

Microtrac仪器为这些挑战提供了互补的测量,使用户可以选择最适合其材料、配方和应用过程的分析方法。

颜料颗粒尺寸分析,以确保可靠的颜色和外观

颜料颗粒大小强烈影响光与涂料的相互作用。颗颗粒尺寸分布的变化会影响色度、不透明度、遮盖功率 、光泽以及成品表面的外观。过大的颗粒和团聚体还可能产生缺陷,降低分散质量,并在生产批次之间造成不一致的结果。

激光衍射可为颜料、填料和其他涂料原料提供快速且可重复的颗粒尺寸分布测量。它可以用于原材料检测、研磨和分散剂开发,也可用于日常生产质量控制。

使用 SYNC 测量颗粒大小和形状

MICROTRAC SYNC 将激光衍射与动态影像分析集成于一台仪器中。这种双技术方法在测量颗粒大小的同时,还提供了关于颗粒形状和团聚情况的视觉和定量信息。

  • 监测颜料和填料颗粒尺寸分布
  • 检测超大颗粒和团聚体
  • 评估铣削或分散过程中的变化
  • 比较进来的原材料批次
  • 研究光泽、不透明度或表面外观的变化
  • 描述跨越广泛尺寸范围的液体和干燥样品

将粒度分布数据与颗粒图像相结合,有助于区分单个颗粒和团聚体,并提供了比仅有颗粒尺寸结果更多的背景信息。当具有相似粒度分布的材料产生不同的配方或应用行为时,这一点尤其有价值。

细小颗粒、纳米添加剂和墨水颗粒尺寸

先进涂料和油墨越来越多地含有亚微米和纳米颗粒、精细颜料、功能添加剂和胶体成分。这些材料可以影响光学性能、导电性(对于导电油墨)、阻隔性能、耐用性和其他特殊功能,但其行为取决于保持受控的粒径和稳定的分散性。

动态光散射颗颗粒尺寸分析扩展到亚微米和纳米范围,使其适用于无法使用传统方法对较大颗粒进行完全表征的细小分散体系。

使用 NANOTRAC FLEX 分析纳米级原料

Microtrac Nanotrac Flex 使用 动态光散射测量油墨、涂料和颜料分散液中的胶体和纳米颗粒。其独特的探头设计和激光放大检测功能支持在几乎任何样品中进行快速、准确的测量,即使在高浓度下也无需预先稀释。

  • 功能涂层中使用的纳米添加剂
  • 精细有机和无机颜料
  • 油墨和喷墨配方
  • 胶体粘合剂和涂层成分
  • 功能化或表面处理的颗粒
  • 聚集引起的粒径变化

Nanotrac Flex 帮助配方团队确定细小颗粒是否得到充分分散,以及加工或储存条件是否导致颗粒生长或团聚。所得数据可支持原材料选择、分散优化以及当配方不再提供预期的光学或应用性能时的故障排除。

粉末涂料、颜料和功能材料的粒径和形状分析

涂层性能取决于平均粒径之外的因素。完整的颗粒尺寸分布和形态会影响流化、输送、充电、分散行为、堆积、表面覆盖以及涂层最终外观等关键特性。过多的细小颗粒比例可能会造成处理或回收方面的挑战,而过大的颗粒可能导致沉积不均匀和表面缺陷。颗粒形状同样至关重要——特别是对于颜料、片状物、增塑剂和其他非球形材料——因为它会影响粘度、取向和整体涂层性能。诸如长径比、圆度和颗粒宽度等参数有助于解释具有相似标称尺寸的材料之间的差异,同时也揭示了团聚体、变形颗粒和不一致性。

使用 CAMSIZER 表征粉体粒径和形状

Microtrac CAMSIZER仪器利用动态影像分析快速、客观地测量颗粒大小和形状。其高分辨率光学系统每秒分析数千个颗粒,提供统计学上可靠的结果,并能可靠地检测到超大或不规则颗粒的微小部分。它们量化诸如长宽比、圆度和颗粒DIMENSIONS等参数,同时识别团聚体和不合格颗粒。

  • 颗粒尺寸分布控制
  • 超大颗粒和团聚物的检测
  • 颗粒形态评估
  • 生产批次比较
  • 研磨、分类和混合优化

因为每个测量的颗粒都被评估为一张图像,动态影像分析可以提供关于粉末实际形态的详细信息。这使用户能够识别出仅凭粒度分布无法看到的形状相关差异。

墨水和颜料粒径和Zeta电位

粒径结果在与分散颗粒之间作用力一起解释时最有价值。配方在加工后可能含有正确尺寸的颗粒,但如果颗粒相互吸引并形成絮凝物或聚集体,在储存期间仍可能变得不稳定。

Zeta电位提供了关于分散颗粒周围静电相互作用的信息。它可以帮助配方师评估排斥力是否足以使颗粒分离,并比较分散剂、表面活性剂、pH调整和其他配方变化的效应。

使用STABINO ZETA优化分散剂

Stabino Zeta 使用流电势技术在宽样品浓度范围内测量 Zeta 电位。其专利的振荡活塞设计能够在浓悬浮液中进行快速、可重复的测量,最大限度地减少样品制备,并保持真实的配方条件。测量可以在没有可能改变浓色料和油墨原始行为的广泛稀释的情况下进行。

  • 颜料和油墨分散的Zeta电位评估
  • 分散剂与表面活性剂的比较
  • 稳定剂剂量的优化
  • 组件交互调查
  • 电荷滴定和配方筛选
  • 聚合和絮凝的故障排除
  • 水相和溶剂基体系分析

快速反馈使配方团队能够确定提供有效颗粒稳定的条件。这可以减少试错式开发,并有助于防止与不稳定分散体相关的颜色变化、粘度变化和应用问题。

涂层分散稳定性测试和保质期预测

沉降、起奶油、澄清、絮凝和相分离在到达最终用户之前很久就可能降低涂层的价值。传统的保质期测试通常依赖于目视检查和长时间储存,这意味着不稳定性可能要经过数周或数月后才被检测到。

目视观察也只能提供有限的信息,关于不稳定性何时开始或哪个物理机制负责。

使用 TURBISCAN 更早检测不稳定性

Microtrac TURBISCAN 系列使用静态多重光散射来监测样品在整个过程中的物理变化,而不仅仅依赖目视评估。

通过在变化变得可见之前检测到变化,TURBISCAN 帮助配方师更快地比较候选配方并进行加速稳定性研究。在适用应用中,原本需要长时间储存才能发现的差异可以在几小时或几天内被识别出来。

  • 迁移,例如:沉降、上浮、澄清
  • 颗粒大小的变化:絮凝、聚集、聚结……
  • 相分离
  • 包装和分散性行为
  • 更快的配方筛选
  • 早期不稳定产物的识别
  • 稳定剂和分散剂的更客观的比较
  • 更短的开发和故障排除周期
  • 提高存储和运输性能的信心
  • 减少对主观视觉评估的依赖

TURBISCAN 特别适用于浓缩颜料分散液、油墨、乳液和在分析前不应稀释的配方。

特种涂料中的表面积和孔隙率

表面积和孔隙结构影响粉末与粘合剂、溶剂和其他配方组分的相互作用。这些特性可能会影响液体需求、吸附、干燥、覆盖以及成品层的机械性能。

表面积和孔隙率测量对于用于过滤、催化、保护或与周围环境进行受控相互作用的多孔填料、吸附材料、功能颜料和特种涂层尤其有用。

使用 BELSORP 评估表面性质

MICROTRAC BELSORP 系列使用气体吸附技术来表征比表面积和孔结构。

  • 比较颜料和填料的比表面积
  • 描述多孔涂层成分
  • 研究颜料-粘合剂和填料-粘合剂的相互作用
  • 评估吸附容量和液体需求
  • 支持功能性或多孔涂层层的开发
  • 影响配方行为的原材料差异

这些信息通过显示配方中可用于相互作用的表面积量,来补充颗粒尺寸分析。

涂料和油墨应用的喷雾液滴尺寸

液体涂层的性能不仅取决于配方本身,还取决于其如何雾化和施加。液滴尺寸分布影响覆盖率、转移率、膜厚、表面均匀性和材料消耗。

喷嘴、压力、配方粘度或操作条件的变化可能会改变喷雾模式,导致过度喷洒、不均匀的膜形成或不必要的浪费。

使用 AEROTRAC II 优化雾化

Microtrac Aerotrac II 为涂层和油墨应用过程提供实时喷雾和液滴尺寸测量。

  • 比较喷雾喷嘴和雾化条件
  • 监测液滴尺寸分布
  • 调查配方调整引起的变化
  • 提高涂层覆盖率和薄膜均匀性
  • 减少飞溅和材料浪费
  • 支持喷涂和喷墨工艺开发

实时分析使开发和工艺团队能够将操作条件直接与应用点处的液滴行为联系起来。

选择正确的颗粒表征方法

不同的涂层挑战需要不同的测量方法。Microtrac 提供互补的技术,可覆盖从纳米级分散体到干粉和喷涂液的材料。

对于常规颜料、填料和涂层粉末粒径分布,附带图像和形状信息。

对于细小颗粒、纳米添加剂、胶体分散体和纳米级油墨。

用于详细的粉体粒径、形态、团聚体和超大颗粒分析。

对于颜料、填料和多孔涂层材料的表面积和孔隙结构。

用于优化分散剂、表面活性剂和静电稳定化。

用于监测沉降、澄清、絮凝、相分离和重分散性。

用于喷雾和喷墨应用过程中的实时液滴尺寸测量。

结合这些技术,使配方师更清楚地了解原材料特性、分散条件和应用参数如何影响最终涂层性能。

涂料、油漆和油墨中的关键应用

  • 颜料和填料的尺寸和形状分析
  • 油漆配方颗粒分析
  • 粉末涂料颗粒尺寸分析
  • 纳米颗粒和功能性添加剂表征
  • 墨水颗粒尺寸和Zeta电位测量
  • 分散剂和表面活性剂优化
  • 分散液和悬浮液的质量控制
  • 加速涂层分散稳定性测试
  • 保质期和分散性评估
  • 表面积和孔隙率分析
  • 喷雾液滴和雾化优化

应用说明和技术资源

探索涂料、油墨和油墨工作流程中颗颗粒表征的实际示例。选择下面的应用说明标题以打开链接的PDF。

Metallic Effect Pigments

Metallic Effect Pigments

The combination of Laser Diffraction and Dynamic Imaging with the SYNC analyzer provides more comprehensive characterization of metal effect pigments than ever before.

解决涂料配方或质量控制挑战

无论问题是颜料团聚、颜色不一致、粉末涂层变化、分散不稳定还是喷涂性能,Microtrac仪器都能帮助将可测量的颗粒特性与实际配方和生产结果联系起来。

与 Microtrac 专家分享您的样品和测量目标,以确定最合适的分析方法。