CN107356492A - 溶剂挥发测量方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种溶剂挥发测量方法,包括在测试基材上喷涂涂料后流平,在各个施工阶段对测试基材和涂料湿膜进行称重,将测试基材和涂料湿膜一起置烘干并再次称重,以各次称重的数据计算得到残余溶剂比例的数值,并进一步得到挥发溶剂比例的数值。本发明的方法,可以在涂装现场对溶剂挥发进行测量,在实验室模拟的过程中可以进行参数的调整,得出接近的溶剂挥发梯度,一般能得到与涂装现场接近的模拟结果。在涂料的开发过程中,可以调整溶剂的挥发快慢,得到干湿合适的挥发梯度。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料性能的检测方法,尤其涉及一种涂料施工过程中溶剂挥发情况进行测量的方法,以及在施工现场模拟和数据库构建中的应用。
背景技术
汽车涂料对颜色、外观、漆膜弊病等有最严格的质量控制标准,涂料供应商在实验室进行现场模拟是解决现场问题,并指导涂料开发的重要方法。目前主流的汽车生产商在涂装生产线均采用机器人喷涂,但不同的机器人设备供应商提供的空气雾化器、旋杯型号又有所不同,对于涂料供应商则需要根据不同的现场环境、喷涂方式、设备选型进行现场模拟与涂料开发。
对于现场模拟,当前的方法是采取同样或者尽量接近的喷涂设备,复制现场参数来进行模拟,通过测量最终的膜厚、颜色、外观来评估模拟的效果。此方法的局限为:1、实验室很难模拟现场一致的环境条件;2、不同现场的喷涂设备千差万别,完全采取同样的设备投资巨大;3、因为喷涂过程经历喷涂、室温闪干、强制闪干(水性涂料)、烘烤等过程,缺少过程指标来比较与现场的差异性。
对于色漆的开发,当前常用的方法是根据现有产品的经验,制定配方,模拟实验,进而测试涂料各指标。此方法的局限性为仅仅通过最终涂料的指标很难判断调整的方向。
因此,需要一种能够现场情况相吻合,并能在实验室及时对施工条件进行现场模拟并调整的技术手段。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种溶剂挥发测量方法,对涂料在施工中的溶剂挥发情况进行测量,及时了解涂料在现场施工中发生的原因,并及时调整施工工艺。
本发明的另一个目的在于提供一种溶剂挥发测量方法,对涂料配方的溶剂挥发情况进行测量,通过模拟施工现场的情况,对存在施工缺陷的涂料配方进行调整,寻找合适的现场施工工艺。
本发明的再一个目的在于提供一种构建涂料配方、施工工艺和施工性能关系的数据库的方法,对溶剂挥发情况进行测量,并形成数字化,实现涂料以及漆膜施工性能的数据收集,以数字化方式表征涂料在施工中溶剂挥发情况与涂料配方和施工性能之间的关系,实现数据库的建立,以利于调整涂料配方的数据模拟与预测。
本发明的又一个目的在于提供一种溶剂挥发测量方法在构建涂料配方、施工性能和施工工艺调整等关系中的应用,通过对溶剂挥发情况进行测量,得到数字化的数据,与涂料配方、施工性能和施工工艺等参数化设置共同组成一组数据,各组数据形成数据库,为实验室针对现场施工情况进行配方调整,以及施工工艺调整的模拟提供依据,找出合适的配方方案。
复杂的汽车产生产线的设备条件,流水线的喷房环境等条件,实验室都很难做到完全意义上的复制模拟,因此找出关键过程影响因素,建立实验室的模型成为模拟实现的有意义、并且必须的前提。通过各项试验和施工经验发现,涂料施工过程中的溶剂挥发是对最终涂膜品质产生影响的最重要的因素。
通常测量涂料施工过程中的溶剂挥发几个关键步骤,包括:涂料施工固含量,涂料自动喷涂后的溶剂挥发,室温闪干一段时间的溶剂挥发,湿碰湿工艺中下层涂料的残留溶剂比例,进入固化喷房前残存的溶剂比例等来预测涂料雾化、流平、干燥等重要物理化学过程,并预测最终的涂膜品质,包括与颜色相关的效果、颜料的定向、衡量涂膜外观的橘皮、鲜映性等。
本发明提供的一种溶剂挥发测量方法,包括:
在测试基材上喷涂涂料后流平;
接着,在各个施工阶段对测试基材和涂料湿膜进行称重,得施工重量;
然后,将测试基材和涂料湿膜一起置于140℃温度下20分钟,
之后,取出测试基材并冷却,并测试基材和涂料干膜一起称重,得烘烤质量。
通过涂料固含量、测试基材的重量、施工质量和烘烤质量等能计算得到残余溶剂比例的数值,并进一步得到挥发溶剂比例的数值。各个时间点测得的挥发溶剂比例数值就能获得溶剂挥发梯度信息。
本发明提供的溶剂挥发测量方法,用于控制汽车涂料施工中间过程量化指标。
根据各个时间点测得的挥发溶剂比例数值就能了解色漆在不同的施工环节的溶剂挥发情况,并通过其它检测手段,如:目测或仪器检测,漆膜的性能,如:针孔、颜色相关的效果、颜料的定向、衡量涂膜外观的橘皮和鲜映性等建立对应关系,并形成数字化,实现涂料以及漆膜施工性能的数据收集,以数字化方式表征涂料在施工中溶剂挥发情况与涂料配方和施工性能之间的关系,实现数据库的建立,以利于调整涂料配方的数据模拟与预测。
本发明技术方案实现的有益效果:
本发明提供的溶剂挥发测量方法,可以在涂装现场对溶剂挥发进行测量,在实验室模拟的过程中可以进行参数的调整,得出接近的溶剂挥发梯度,一般能得到与涂装现场接近的模拟结果。在涂料的开发过程中,可以调整溶剂的挥发快慢,得到干湿合适的挥发梯度。
本发明提供的方法,为涂膜施工中产生的问题,以快速的检测手段,为色漆施工中出现的问题提供了实验室模拟参数和手段,有力地支持了实验室调整施工工艺或配方工作,提供了更多解决问题的角度、手段和方案。
本发明提供的方法,通过对溶剂挥发情况进行测量,得到数字化的数据,与涂料配方、施工性能和施工工艺等参数化设置共同组成一组数据,各组数据形成数据库,为实验室针对现场施工情况进行配方调整,以及施工工艺调整的模拟提供依据,找出合适的配方方案。
附图说明
图1为本发明方法在不同的施工时间点获得的溶剂挥发情况示意图,图中,PointA为色漆喷涂后2分钟的溶剂挥发情况,Point B为色漆室温流平7分钟后的溶剂挥发情况。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
本实施例按如下对色漆在施工环节的溶剂挥发情况进行测量:
取长宽各长约2cm的锡箔纸,并称重;
将锡箔纸粘附在马口铁板(19cm×9cm)上,喷涂时放在测试样板旁;
对2份基材分别喷涂涂料后,分别在喷涂后2分钟,以及流平7分钟时,将锡箔纸取下密封;
分别对喷涂后2分钟,以及流平7分钟时的锡箔和涂料湿膜进行称重,得施工重量;
然后,将上述锡箔纸分别敞开,放在烘箱内烘烤,烘烤条件为140℃,20分钟;
烘烤后取出,放在冷却器里冷却,锡箔和涂料湿膜进行称重,得烘烤重量。
对于施工中的检测时间,还可以根据施工情况选择,以流平为例,如:2分钟、5分钟、7分钟和15分钟等。
根据上述检测获得数值,在结合涂料固含量和锡箔纸的重量等能计算得到残余溶剂比例的数值,并进一步得到挥发溶剂比例的数值,参见表1。
表1
注:湿膜质量=施工重量-锡箔质量;涂料质量=(烘烤质量-施工重量)/固含量;溶剂总质量=涂料质量×(1-固含量);锡箔上的固体份=涂料质量-溶剂总质量;残余溶剂=(涂料质量-锡箔上的固体份)/溶剂质量;挥发溶剂=1-残余溶剂。
表1中,编号1、3、5和7的样品为机器雾化喷涂色漆后2分钟检测的溶剂挥发数据;编号2、4、6和8的样品为色漆流平7分钟后检测的溶剂挥发数据,将这些数据取平均值,得到不同施工条件下的溶剂挥发梯度图形。
由图1可见,87%~88%的溶剂在雾化喷涂的过程中已经挥发,再经过5分钟的闪干流平,又有约5%的溶剂挥发。
当施工现场的色漆的漆膜颜色相关的效果、颜料的定向、衡量涂膜外观的橘皮和鲜映性等发生改变,一方面可以获得现场的施工状况,如:温度、湿度、流速和压力等信息,另一方面可以采用本实施例的方法,对施工现场的色漆溶剂挥发性进行检测,了解其在不同施工阶段的溶剂挥发情况。
以此溶剂挥发的检测结果为依据,在实验室中对溶剂挥发度进行调整,如:温度、湿度、流速和压力,甚或色漆配方等进行调整提高或降低溶剂的挥发度,并观察色漆漆膜是否改善,或符合要求。由此,指导施工现场喷涂施工的工艺调整,如:温度、湿度、流速和压力等,或者使用调整后配方进行施工。
与现有色漆施工的情况相比,本实施例通过对色漆溶剂挥发性的检测,为色漆施工中出现的问题提供了实验室模拟参数和手段,有力地支持了实验室调整施工工艺或配方工作,提供了更多解决问题的角度、手段和方案。
通过对溶剂挥发情况进行测量,得到数字化的数据,与涂料配方、施工性能和施工工艺等参数化设置共同组成一组数据,各组数据形成数据库,为实验室针对现场施工情况进行配方调整,以及施工工艺调整的模拟提供依据,找出合适的配方方案。
Claims (7)
1.一种溶剂挥发测量方法,其特征在于包括:
在测试基材上喷涂涂料后流平;
接着,在各个施工阶段对测试基材和涂料湿膜进行称重,得施工重量;
然后,将测试基材和涂料湿膜一起置于140℃温度下20分钟,
之后,取出测试基材并冷却,并测试基材和涂料干膜一起称重,得烘烤质量;
以涂料固含量、测试基材的重量、施工质量和烘烤质量能计算得到残余溶剂比例的数值,并进一步得到挥发溶剂比例的数值。
2.根据权利要求1所述的溶剂挥发测量方法,其特征在于所述的各个施工阶段的时间点测得的挥发溶剂比例数值就能获得溶剂挥发梯度信息。
3.根据权利要求1所述的溶剂挥发测量方法,用于控制汽车涂料施工中间过程量化指标。
4.根据权利要求1所述的溶剂挥发测量方法,在建立涂料配方、施工工艺和施工性能关系的数据库中的应用。
5.一种建立涂料配方、施工工艺和施工性能与溶剂挥发关系的数据库的方法,其特征在于使用权利要求1或2所述的方法采集并获得数据,并建立涂料配方、施工工艺和施工性能与溶剂挥发的关系。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于所述的涂料配方、所述的施工工艺和所述的施工性能与所述的溶剂挥发为数字化结构。
7.一种数据库,其特征在于使用权利要求1或2所述的方法进行数据采集和获取、数据关系构建和数字化结构。
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