9.Определение физических свойств краски.

1.Смываемость.

Для определения смываемости какой либо краски берутся дощечки примерно 4х10 см. Дощечки зачищают наждачной бумагой и обеспыливают, после чего покрывают грунтовкой и ждут до полного высыхания. Прогрунтованные дощечки покрывают краской в два слоя. Через двое суток можно определять смываемость. Для лучшей сходимости смываемость одной краски определяется три раза, в один день и на одном приборе. Для этого берут три чашки петри, тщательно моют, просушивают до постоянной массы, взвешивают на аналитических весах. Подготавливают прибор к работе – снимается щётка и замачивается в дистиллированной воде на 10-15 минут, для размягчения щетины. После чего берётся прокрашенная дощечка и закрепляется в прибор таким образом, чтобы при «хождении» по ней щётки она не смещалась в разные стороны. Закрепляется щётка. Под дощечкой ставится чашка Петри таким образом, чтобы промывные воды стекали прямо в неё. При включении прибора щётка начинает «ходить» по окрашенной дощечке, одновременно нужно в течении 30-ти секунд равномерно вылить 30 мл воды на дощечку. После истечения 30-ти секунд прекращают работу щётки, промывают дощечку и щётку для полного смывания с них промывных вод в чашку. Данный опыт повторяют три раза. Каждой дощечке должна соответствовать своя взвешенная чашка Петри. После сбора промывных вод в чашки, их ставят просушиваться в сушильный шкаф до полного удаления влаги. После того как основная влага испарилась чашки просушивают до постоянной массы и взвешивают, потом рассчитывается масса смывшейся краски, за истинный результат берётся среднее арифметическое всех трёх значений.

Масса чашки Петри Масса чашки+остаток

1) 13,2741г 1) 13,2751г

2) 15,7651г 2) 15,7660г

3) 12,8754г 3) 12,8766г

Масса смывшейся краски рассчитывается по следующей формуле:

m краски = m чашки+остаток - m чашки

где:

m краски- «чистая» масса смывшейся краски

m чашки+остаток – масса чашки с смывшейся краской

m чашки – «чистая» масса чашки Петри

1) m краски 13,2752-13,2741= 0,001 г

2) m краски 15,7660-15,7651= 0,0009 г

3) m краски 12,8766-12,8754= 0,0012 г

Смываемость краски измеряется в г/м² для перевода полученных данных в такие величины измеряют длину и ширину каждой дощечки:

Ширина (H) Длинна (D)

1) 4,3см 1) 10,2см

2) 4,0 см 2) 10,1см

3) 4,5см 3) 10,0см

Затем рассчитывают площадь каждой дощечки по следующей формуле:

S = H *D

где:

S – площадь дощечки

H – ширина дощечки

D –длинна дощечки

1) S= 4,3 * 10,2 = 43,86 см

2) S= 4,0 * 10,1 = 40,4 см

3) S=4,5 * 10,0 = 45,0 см

Смываемость краски измеряется в г/м², для того чтобы перевести наши данные в нужные величины, нужно полученную площадь разделить на 10000, затем массу смывшейся краски разделить на полученные значения, тогда мы получим сколько смывается грамм с м²

1) 43,86см/10000 = 0,004м²

0,001г/ 0,004м²=0,23г/м²

2) 40,4см/10000 = 0,00404м²

0,0009г/0,00404м² = 0,22г/м²

3) 45,0см/10000 = 0,0045м²

0,0012г/0,0045м² = 0,25г/м²

Высчитываем среднее арифметическое из полученных значений:

( 0,23 + 0,22 + 0,25) / 3 = 0,23 грамма краски смывается с 1-го квадратного метра.

2.Вязкость.

Вязкость краски определяется при 20 С⁰ на вискозиметре «Брукфильд». После приготовления краски её охлаждают в холодной воде до 20 С⁰, после чего подбирают шпиндель на котором будут измерять вязкость, для фасадных красок обычно подходит 64-ый шпиндель представляющий собой длинный продолговатый цилиндр с утолщением на конце. Выставляют на приборе нужное количество оборотов, количество оборотов зависит от шпинделя, в нашем случае 64-му шпинделю соответствует от 10-20 оборотов в минуту. Погружают шпиндель до «ободка» в краску, начинают измерения. Измерения проводят три раза для лучшей сходимости. Определяются среднее значение, которое соответствует вязкости краски. Вязкость краски измеряется в Пуазах (Ньютон/м²)

1-е измерение 10000 Пуаз

2-е измерение 11000 Пуаз

3-е измерение 10500 Пуаз

Средняя вязкость краски:

(10000 + 11000 + 10500)/3 =10500 Пуаз

3. Яркость.

Яркость одна из главнейших характеристик краски. Для определения на спектрофотометре яркости краски необходимо нанести анализируемую краску на карту линета. Толщина наносимого слоя подбирается таким образом, чтобы краска полностью укрывала подложку и граница раздела не была заметна. После нанесения краски на карту, необходимо дождаться её полного высыхания. Как только краска просохла, карту устанавливают в прибор и начинают измерение. Измерение проводится три раза для лучшей сходимости и в трёх разных точках. За истинное значение берётся среднее арифметическое. Яркость краски измеряется в процентах. Прибор выдаёт значение, которое соответствует количеству % светам отражаемого краской.

1. 0,98%

2. 0,99%

3. 0,99%

Анализируемая краска отражает 0,99% попавшего на неё света.

4. Цветность.

Для того чтобы определить цветность краски, её сначала колируют в эталонные цвета. Обычно это два эталонных цвета с которыми сравнивают проколированную краску. Данная колировка нужна для того чтобы убедиться, что приготовленная краска удовлетворяет цветовым требованиям. Так как при создании новых рецептур в качестве твёрдого наполнителя могут использоваться такие компоненты как мрамор и мел в разных количествах и соотношениях. Мел же обладает слегка желтоватым оттенком, который может повлиять на цвет краски, а приготовляемая краска должна соответствовать цветовым эталонам. Колировка краски заключается в добавлении к определённому объёму краски определённое количество колорантов.

Количество коларантов, которые мы добавляем в краску, соответствует тому количеству коларантов, которые пошли на колировку эталонных образцов. Перед колировкой краски нужно рассчитать колируемую массу так как у каждой краски разная плотность и на данный объём коларантов нужна разная масса краски. Для расчёта массы краски необходимо знать её плотность. Плотность рассчитывается по следующей формуле.

P = m / v

Где:

P –плотность измеряемой краски

m- чистая масса краски

V- объём пикнометра ( известен -38,9мл)

Масса чистой краски вычисляется по следующей формуле

m = m пикнометра+краска – m пикнометра

m пикнометра =206 г

m пикнометра+краска =360 г

m = 360 – 206 = 154г

Тогда плотность краски будет равна:

P= 154 / 38,9 =3,95

Масса колируемой краски рассчитывается по следующей формуле:

m кол. краски = P * V

тогда m кол. краски = 3,95 * 38,9 = 153 г

После сделанных расчётов можно приступать к колировке. Берётся тара в которой будет производится колировка, ставится на технические весы. Весы обнуляют, после чего отмеряют 153 г колируемой краски, снова обнуляют весы, добавляют необходимое количество коларантов, после добавления каждого коларанта весы обнуляются. Коларанты добавляются очень осторожно, допустимая погрешность не более 2% . При колировке, записывают теоретическое количество добавляемого коларанта и фактическое. Запись ведётся следующим образом:

Цвет №1

Коларант Кол-во(г) Факт

А 0,360 0,361

В 1,120 1,200

С 4,810 4,812

После добавления колларантов, тару с краской устанавливают под диссолвер и перемешивают не менее 15-ти минут. После того как краска перемешалась необходимо нанести её на карту линеета, причём слой должен укрывать подложку таким образом, чтобы не было видно границы раздела, затем ждут полного высыхания краски. Как только краска высохла её можно анализировать на спектрофотометре. Перед началом измерения прибор необходимо калибровать по белому и чёрному цвету. Калибровка представляет собой измерение чёрного и белого эталона. Белым эталоном служит белая крышка держателя спектрофотометра. За чёрный эталон принимают открытое пространство не закрытое крышкой держателя. Таким образом прибору «показывают» чёрный и белый цвет.

После калибровки в прибор устанавливается карта линетта с нанесённой на неё краской и начинают измерения. Затем снимают эталонный образец. Измерение проводят три раза. После измерений, компьютер строит график в координатах, длинна волны - поглощение. На графике изображены две горизонтальные кривые - одна кривая соответствует эталонному образцу, другая анализируемой краске. Как уже известно разные цвета поглощают видимый свет разных длин волн, красный цвет поглощает свет поглощает в синей области, зелёный в оранжевой и т.д. следовательно графики разных цветов будут выглядеть по разному. График красной краски будет иметь подъём в области 440-480 нм и убывать на 640-680нм длин волн.

При анализе данной краски получили следующие графики:

Эталонный образец

Цвет №1

Анализируемая краска

По данным графикам можно сказать, что приготовленная краска соответствует цветам эталонных образцов.

5. Укрывистость

Укрывистость является одной из главных характеристик краски. Как мы уже знаем, укрывистость показывает сколько нужно грамм краски, для того чтобы закрасить без просветов 1м² подложки. Для определения укрывистости необходимо, на предварительно взвешенное на аналитических весах стекло, нанести слой краски, слой должен обладать такой толщиной, чтобы при наложении стекла на карту линетта не было видно границы раздела. После нанесения нужно дождаться полного высыхания краски. Как только краска просохла её зачищают таким образом, чтобы на стекле остался ровный прямоугольник, поверхность которого нанесена равномерным слоем без царапин и трещинок. Стекло с зачищенной краской взвешивают на аналитических весах. После чего производится расчёт укрывистости по следующей формуле.

Y = m краски / S

Где:

Y – укрывистость

m краски - масса не зачищенной краски

S – площадь не зачищенной краски

Масса не зачищенной краски высчитывается следующим образом:

m краски = mстекла+краска – mстекла

где:

m стекла+краска – масса стекла с не зачищенной краской (13,8503г)

m стекла – масса чистого стекла ( 13,5603г)

m краски = 13,8503 – 13,5603 = 0,29

Площадь не зачищенной краски высчитывается по формуле:

S = H * D

где:

H - ширина прямоугольника не зачищенной краски (4см)

D – длинна прямоугольника не зачищенной краски (7см)

H =4 *7 =28 см

Переводим см в м² 28см/ 10000 =0,0028м²

Тогда укрывитость будет равна: Y = 0,29г / 0,0028м² =103г/м²

Получается нужно 103 грамма приготовленной краски для того чтобы качественно закрасить один квадратный метр.

6. Дисперсность

Дисперсность краски измеряется гриндометром. В небольшое углубление в начале шкалы капают немного краски. После чего специальным апликатором резким и непрерывающимся движением проводят вдоль градуированной шкалы. Показания снимают с того участка на котором отчётливо видны три непрерывающиеся полосы до металла.

В нашем случае полосы появились на участке 35-40 микрон