如何用光泽度计测量涂料的光泽度
测量原理
光泽度是在一组几何规定条件下对材料表面反射光的能力进行评价的物理量。因此,它表述的是具有方向选择的反射性质。根据光泽的特征,可将光泽分成几类,我们通常说的光泽是指“镜向光泽”,所以光泽度计,有时也叫镜向光泽度计。光泽度与机械加工行业的“光洁度”或“粗糙度”的概念完全不同,后者是对材料表面微小不平度的评定。
光源出射一束光经过透镜L1到达被测面P,被测面P将光反射到透镜L2,透镜L2将光束会聚到位于光栏B处的光电池,光电池进行光电转换后将电信号送往处理电路进行处理,然后仪器显示测量结果。需要注意的是,在整个光泽度测量过程中,默认光源的光是很稳定的,不会发生变化。
测量第一步:校准
在HP-380光泽度产品中,开机第一步进行工作是校准。首先,用已知光泽度值的校准板进行测量,设此校准板的光泽度值为 ,光源发出的光光强为 ,光电池检测到的光强度为 。通过校准过程可知光源光强为:
(1)
校准的目的是消除每次开机光源强度的变化和环境变化对测量产生的影响。校准这一步非常重要,如果校准做的不好,测量就会受很大影响。所以在校准过程中,一定要保证光泽度计底面和校准板接触得非常紧密。我们在研发中也保证了光泽度底面的加工精度。
测量第二步:测量
校准完成之后,即可以开始对待测平面进行测量。设被测平面光泽度值为 ,光电池检测到的光强度为 ,光源光强为 。
2)
联合(1)(2)两式,得(3)
这里的 即为我们要测量的被测平面光泽度值, 为通过测量可以得到的值, 为标准板光泽度值。但是, 和国家标准是有区别的,由于光路部分的影响,我们的仪器和符合国家标准的测量数据理论上会存在一个线性关系 (4)
其中 为符合国家标准的测量数据。如何得到公式(4)中的k和b,就是第三步定标工作需要解决的问题。
测量第三步:定标
在定标过程中,我们认为BYK的光泽度计是符合国家标准的一级光泽度计。事实上,在各个计量院的检定工作中,都是采用BYK的光泽度计进行对光泽度校准板的检定的。对光泽度测量中,习惯分为高、中、低三个光泽度值范围。理论上,我们只要用两块已知标准光泽度值的校准板进行测量就可以知道(4)式中的k和b。但实际情况是理论值和实际值不一定保持如此理想的线性关系。所以我们要通过大量采集光泽度值来进行定标。
对于一组标准光泽度板,用HP380采集到的n组数据 ,用BYK的光泽度计采集到的n组数据 。用最小二乘法对两组数据进行拟合,就(5)
是最后得到的光泽度值。
油漆光泽度仪器上限60
1)低光泽的油漆、涂层应该运用85°的油漆光泽度仪。参照规范为ISO-2813,DIN-67530.
2)中光泽的油漆,大理石、陶瓷、塑料等材质应该运用60°油漆光泽度仪。参考规范为ISO-2813,ASTM-C584,GB8807.
3)高光泽的油漆、油墨、纸张等应该运用20°的油漆光泽度仪。参考规范为DIN-67530,ISO-2813,ISO-8254.
光泽计是用于检测物体表面的光泽度,主要是用于油漆、涂料、油墨等涂层表面光泽度。那么涂料的光泽度主要受什么因素的影响呢?是否更清楚了解影响因素能更好的把控涂料涂层的光泽度呢?答案是肯定的。涂料涂层表面光泽度作为物体外观的美观性的主要因素,在这个追求美观外观的时代,光泽度越来越注重。涂料的光泽度的主要因素有:
1、固化剂的用量。调配油漆时,增大固化剂,光泽度升高;减少固化剂,光泽度降低。
2、稀释剂的用量。增大稀释剂用量,油漆流平性好,光泽度降低。减少稀释剂用量,油漆流平性好,光泽度升高。
3、颜料和填料的粒径大小。颜料填料的粒径大,有消光作用,光泽度就不高。粒径太细,吸油量太大,也会削减光泽度。
4、分散剂。不同涂料必须配备对应的分散剂,配备错分散剂就会影响涂料的光泽度,不适合的分散剂,颜料会絮凝,粒子变粗,光泽度必然受影响。
以上就是影响涂料光泽的四个主要因素,当然还有其他的因素。
首先是树脂,树脂的种类不同,光泽度表现也不同,如UPE和UV体系的光泽度就是非常高的,而低羟丙烯酸树脂的光泽度相对来说就要差很多。不过同一类的树脂光泽度其实也有差别,需要进行测试才能够得出具体的结论。
其次是溶剂的影响。溶剂挥发得过快或者过慢都会影响到涂膜的平整性,进而降低漆膜的光泽度;而如果流平性良好,能够形成光滑、平整、均匀的漆膜,则会拥有高的光泽度。
然后是颜料的颜色和吸油量。每种颜色对光的吸收和反射程度都是不同的,黑色对光更多的作用是吸收,而白色是反射,所以白色的光泽度更高。而颜料的吸油量是越大,光泽度越差。
至于漆膜的平整和粗糙程度导致的影响则是比较简单,其主要原因是光学原理,越平整越光滑的地方反射越强,反之越差。
总的来说,光泽度的影响因素有很多,来自方方面面。想要高的光泽度,就要从上述的这些方面进行改善,只要将所有的影响因素都调整好,即可得到非常高的光泽度;若光泽度不够,可用排除法,一个因素一个因素进行排查。