Test de viscosité rotationnelle des revêtements et des peintures avec ViscoQC

Problématique / Besoin :

L'analyse de la viscosité des peintures à différentes vitesses vous montre comment la peinture se comporte pendant par exemple, l'application sur un mur. Ce rapport d'application vous offre un bref aperçu des mesures typiques avec le viscosimètre rotatif ViscoQC 100/300.

Méthode utilisée / Réponse apportée :

1. Introduction

Un viscosimètre rotatif comme le ViscoQC 100/300 est couramment utilisé pour le contrôle qualité des revêtements et des peintures. La viscosité (épaisseur) de la peinture indique si la peinture peut être appliquée avec un pinceau, un rouleau, un pulvérisateur ou d'autres méthodes. De plus, la peinture doit être appliquée uniformément sur la surface sans arêtes inégales. 

Mots-clés

Peinture, revêtement, industrie chimique, viscosimètre rotatif, viscosimètre, viscosité, contrôle qualité de la viscosité, viscosité dynamique, ASTM D2196.

2. Expérience

Toutes les mesures ont été effectuées avec le viscosimètre rotatif ViscoQC 100/300 - R d'Anton Paar. Pour contrôler la température pendant la mesure, le dispositif de température Peltier PTD 80 a été monté sur le support du ViscoQC 100/300. Le PTD 80 peut contrôler la température des broches DIN/SC4 entre +15°C et +81°C avec une stabilité de température de 0,1°C. 

Procédure d'essai

Les déterminations de viscosité en un point à l'aide de ViscoQC 100 sont parfaitement adaptées aux contrôles de qualité rapides des peintures et des revêtements. Pour une analyse multipoint à différentes vitesses afin d'étudier le comportement de l'écoulement, le ViscoQC 300 est le meilleur choix. Le logiciel V-Curve a été activé sur le ViscoQC 300 autonome. V-Curve vous permet de voir les données en direct en ligne dans un graphique, d'analyser avec des modèles de régression mathématique et des étapes de programme comme un test 3ITT. Le ViscoQC 300 prend en charge le logiciel d'exécution de laboratoire en option AP Connect, qui permet la collecte, le stockage et la distribution entièrement automatiques des données. 

Conditions d'essai

• Pour réduire au minimum le nettoyage, le système de mesure jetable CC12/D18 a été utilisé. 11,8 mL de l'échantillon ont été remplis dans le CC12/D18 et montés sur ViscoQC avec PTD 80
• Avec le ViscoQC 100, la viscosité a été déterminée à 40 rpm en utilisant le mode de mesure "Stop at Time (@t)". Le temps de mesure en un seul point a été fixé à 30 secondes. 
• Avec le ViscoQC 300, une rampe de vitesse linéaire de basse à haute vitesse avec 11 points de mesure a été réalisée en utilisant le mode de mesure "Speed Scan (SpS)". La durée du point de mesure a été fixée à 30 secondes. 
• Pour analyser le comportement thixotrope de l'échantillon, un test 3ITT a été programmé sur le ViscoQC 300. La méthode contient 3 étapes : 

1. Time Scan à 1 tr/min avec un temps cible de 2 min, une largeur de pas de 10 s.

2. Time Scan à 100 tr/min avec un temps cible de 1 min, une largeur de pas de 10 s.

3. Time Scan à 1 tr/min avec un temps cible de 5 min, une largeur de pas de 10 s. 

3. Résultats et discussion 

Une mesure avec ViscoQC 100 fournit une valeur de viscosité à une certaine vitesse pour des contrôles de qualité rapides. 

Avec ViscoQC 300, le comportement d'écoulement de l'échantillon peut être analysé par des déterminations de viscosité à plusieurs vitesses. La peinture présente un comportement d'coulement fluidifié par cisaillement. La fluidificatio par cisaillement signifie que la viscosité diminue avec l'augmentation de la vitesse. Le changement de viscosité le plus important se produit à basse vitesse. Le degré d'amincissement par cisaillement peut être calculé automatiquement à l'aide du modèle mathématique "Indice d'amincissement par cisaillement". Ici, la viscosité dynamique à faible vitesse de rotation est divisée par la viscosité à une vitesse minium dix fois supérieure. Des rapports plus élevés indiquent un plus grand effet d'amincissement par cisaillement. Le ViscoQC 300 mis à niveau avec le progiciel V-Curve calcule un indice de fluidification par cisaillement de 26,1575 (vitesses : 1 tr/min et 100 tr/min). 

Grâce à un test 3ITT, le comportement d'application (affaissement/nivellement) de la peinture peut être déterminé. Cette caractéristique est également appelée "comportement thixotrope" et contribue de manière substantielle à ce qu'un produit soit perçu négativement ou positivement par l'utilisateur final. La procédure de test d'application avec les trois étapes de mesure suivantes : 

1. Repos : Evaluation de la structure de la peinture en pot (au repos) 

2. Cisaillement élevé : évaluation de la décomposition structurelle lors de la pulvérisation de la peinture sur un mur (application)

3. Repos : Evaluation de la régénération structurelle de la peinture sur le mur dans le temps (après application) 

Le troisième intervalle de test décrit la régénération structurelle dans le temps et permet donc une évaluation du comportement de nivellement et d'affaissement de la surface. La régénération structurelle sur une certaine période de tempos ou le temps nécessaire pour atteindre un certain % de récupération peut être calculé manuellement. Dans la 2èm étape de la mesure, une décomposition structurelle due à une diminution de la viscosité a pu être déterminée. Après avoir retiré la charge lors de la 3ème étape, la structure de l'échantillon se régénère à mesure que la viscosité augmente avec le temps. Au bout de 5 minurtes, la structure n'est pas complètement revenur à son état intial. 

4. Résumé 

Le ViscoQC 100/300 est bien adapté aux tests de viscosité rotationnelle des peintures et des revêtements en contrôle qualité. La viscosité de la peinture diminue en augmentant la vitesse. Ce type de comportement d'écoulement est appelé "fluidification par cisaillement". C'est un comportement courant de la peinture. La viscosité de la peinture à une certaine vitesse vous renseigne sur sa qualité. L'exécution d'un test 3ITT vous donne un aperçu supplémentaire du comportement de l'application de l'échantillon. Outre le système de mesure CC12/D18, les broches RH (écart infini) incluses dans la livraison du ViscoQC 100/300 - R peuvent être utilisées pour analyser les peintures et les revêtements.