“表面張力”對于涂料是個(gè)很重要的性能指標，因為涂料的表面張力與色漆制造、涂料噴涂施工及涂膜質(zhì)量都有著(zhù)密切的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，低表面張力的液體涂料有利于涂膜對基底材的潤濕，便于涂膜的流平，提高涂膜對底材的附著(zhù)力。在涂料油墨配方研究領(lǐng)域中表面張力的測量以前都采用du Noüy(鉑金環(huán))環(huán)法、Wilhelm(鉑金)板法?？墒窃谑褂没阢K金板和鉑金環(huán)法的表面張力分析儀來(lái)測量高粘度涂料樣品的表面張力時(shí)，鉑金板和鉑金環(huán)通常都躺在涂料的表面，無(wú)法全部沉降到涂料的粘性液體中去。

即使鉑金板或鉑金環(huán)浸入到涂料樣品中去后，在將鉑金環(huán)提出液面時(shí)，由于樣品的粘度太大，出現液體可能拉不起來(lái);即使液體被拉起來(lái)，鉑金環(huán)也會(huì )發(fā)生形變，計算出的表面張力存在著(zhù)較大的誤差。因此以前我在研究開(kāi)發(fā)高粘度的涂料樣品時(shí)，一直苦惱找不到一款比較好的表面張力儀來(lái)測量高粘度的涂料樣品的表面張力?，F在幸運的是，我在市面上找到了一款芬蘭Kibron公司的表面張力儀，幫我實(shí)現了對高粘度涂料樣品的表面張力的準確測量。下面我詳細介紹一下表面張力的測量過(guò)程。

圖1 測量涂料的表面張力裝置實(shí)驗圖及涂料樣品的表面張力數據

我配置了幾組不同成分的涂料樣品，如圖1所示?？梢钥闯鲞@些樣品的粘度都非常大，粘度范圍為1000-15000 mPa.s。該儀器的操作過(guò)程很簡(jiǎn)單，首先是使用純水(純水的表面張力為72.8 mN/m)對儀器進(jìn)行校正，然后依次將樣品(1-2 mL)轉移至一個(gè)3 mL的樣品杯中進(jìn)行測量。從測量數據來(lái)看(圖1所示)，所配不同類(lèi)型的涂料的表面張力值在10-28 mN/m之間。測量開(kāi)始時(shí)該涂料的表面張力值會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而變大，大約5分鐘左右逐漸趨于穩定。從圖中的曲線(xiàn)趨勢可以看出，產(chǎn)生這種現象的原因是因為涂料中有機溶劑的揮發(fā)，導致涂料的表面張力變大，從而產(chǎn)生了梯度表面張力。

這說(shuō)明該表面張力儀測量的表面張力數據非常準確，可以準確地測出涂料因溶劑揮發(fā)而引起的表面張力的細微變化。能夠準確地測出表面張力這樣細微的變化當然與該儀器中的精密分析天平有關(guān)，該微量天平靈敏度高(0.2 μg)。使用的探針具有良好的表面潤濕性能，探針的直徑小(0.51 mm)，在測量這些高粘度樣品時(shí)，不會(huì )發(fā)生形變，探針很容易扎入到樣品液面下去，從而得到準確的表面張力數值。芬蘭Kibron表面張力儀的另一個(gè)優(yōu)勢就是相比于其他類(lèi)型的表面張力測量?jì)x，所需的樣品量少(1-2 mL)，我們在使用昂貴樣品來(lái)開(kāi)發(fā)新型涂料時(shí)可以很好地節省成本。