반짝이는 자동차에서 자국이 남지 않는 벽면에 이르기까지, 코팅제와 도료에는 많은 것이 요구됩니다. 고품질 페인트는 눈부신 색상이 필요할 뿐만 아니라 매끈한 도포 및 건조 과정을 위한 올바른 재료 특성을 제공해야 합니다. 주도가 중요합니다. 너무 묽으면 도료가 흘러내리고 뚝뚝 떨어지며, 너무 진하면 덩어리가 지고 고르게 건조되지 않습니다. 분무형 도료와 코팅제도 분사 장치가 막히지 않고 부드럽게
도포되어야 합니다.
대부분의 도료와 코팅제는 콜로이드성 현탁액, 즉 뉴턴 유체에 고체 입자가 부유해 있는 구조입니다. 고체 입자와 유체의 다양한 조합으로 두께와 모양이 달라질 수 있습니다.
도료 및 코팅의 올바른 재료 특성을 얻으려면 재료가 어떻게 흐르거나 변형되는지에 대한 유변학을 고려해야 합니다. 도료 또는 코팅제의 유변학은 용매 환경, 증점제 또는 첨가제 유무, 안료 또는 입자 자체의 특성에 따라 달라집니다.

도료의 경우, 주요 유변학 테스트는 표준 사용 중에 재료가 노출될 환경 조건과 응력을 시뮬레이션합니다. 이러한 매개변수에는 점도, 크리프, 응력 완화 및 축방향 테스트가 포함됩니다.
점도는 내부마찰의 결과로서의 재료의 흐름에 대한 저항을 측정합니다. 연구원들은 점도와 도료 성능 사이의 상관 관계에 주목했습니다.¹ 따라서 다양한 전단 속도에서 도료 또는 코팅제의 점도를 측정하는 것은 혼합, 교반, 솔질, 롤링 또는 분무와 같은 다양한 사용 조건에서 성능을 예측하는 데 중요합니다.
항복응력은 재료가 흐름을 시작하기 위해 적용해야 하는 최소 응력입니다. 항복응력은 시간이 지남에 따라 또는 보관 조건에서 안료의 침전을 방지하는 데 중요합니다. 코팅제 제형 작업자는 제형 항복응력을 최적화하여 도료가 벽면에 도포된 후 흘러내리거나 새깅(sagging)하지
않도록 합니다.
크리프(creep)는 일정한 응력 하에서 재료의 변형이나 흐름을 설명합니다. 크리프를 측정하면 도료나 코팅제를 벽면에 솔질하거나 롤링한 후 중력 하에서 어떻게 거동하는지를 기술할 수 있습니다.

점도계가 위에서 언급한 점성 특성을 측정할 수 있지만, 도료 및 코팅제을 평가하는 전문가는 점도 측정과 동적 진동 테스트를 모두 제공하기 때문에 유량계를 선택합니다.
동적 진동 테스트는 점성 및 탄성 응답을 모두 나타내는 점탄성 재료를 고유하게 특성화할 수 있습니다. 모든 도료와 코팅제는 점탄성이며 동적 진동 테스트를 통해 점탄성 구조를 가장 민감하게 측정할 수 있습니다.² 점도계만으로는 점탄성을 측정할 수 없으므로 도료 및 코팅제 업계에서는
유량계를 선택합니다.
코팅제 과학자들은 TA Instruments 유량계를 사용해 도포 전, 도포 중 및 도포 후 코팅제의 안정성을 조사합니다. 동적 진동 테스트는 코팅제의 안정성을 최적화해 안료의 침전 또는 분리를 방지하는 데 도움이 됩니다. 이 방법을 통해 주변 유체가 분리를 방지하면서 입자를 적절하게 부유시키기에 충분한 구조를 유지할 수 있습니다.
새깅과 슬럼프 내성 또한 브러싱 또는 고전단 적용 후 구조를 유지하는 재료의 능력에 따라 달라지며, 이는 수직 표면에 도포할 때 특히 중요합니다. 제형 작업자는 동적 진동 측정과 항복응력 측정을 통해 시간 경과에 따른 구조 회복을 모두 하나의 유량계를 사용해 측정합니다.

도료 또는 코팅제에는 신제품 제형을 최적화할 때 특히 고려해야 하는 중요한 여러 가지 유변학적 특성이 있습니다. 코팅제는 침전과 같은 매우 느린 과정이나 분무 적용의 고속 처리를 포함해 놀라울 정도로 다양한 전단 속도 및 여러 기타 힘에 노출됩니다. 효과적인 테스트는 도료 및 코팅제의 점탄성 특성을 특징지을 뿐만 아니라 전체 범위의 전단 속도를 다루어야 합니다.

위에서 언급한 바와 같이, 주요 코팅제 연구소 및 제형 작업자는 사용자 친화적인 디자인으로 기존 워크플로에 쉽게 통합할 수 있고 비교할 수 없는 성능을 갖춘 TA Instruments 유량계에 의존합니다. 당사는 동심 실린더, 평행 판, 원뿔-판 형상을 포함하여 도료 및 코팅제 테스트를 위해 설계된 다양한 기하학적 구조 옵션을 제공합니다. 일회용 동심 실린더 컵을 사용하는 옵션을 사용하면 테스트 사이에 중지하고 청소할 필요가 없어 처리량이 더 높아집니다. 부동화 셀 부속품은 코팅제의 건조 특성을 연구하는 데 필수적입니다.

회전 전단 유량계의 최신 혁신인 Discovery 하이브리드 유량계는 가장 비용 효율적인 솔루션에서 가장 진보된 솔루션에 이르기까지 모든 범위의 도료 및 코팅제 유변학 요구 사항을 충족합니다. Discovery HR 10, 20 및 30은 모두 점도 및 점탄성을 포함하여 코팅제 특성화에 필요한 광범위한 유변학 데이터를 제공합니다. TA Instruments 유량계는 응력, 변형률, 시간, 주파수 및 온도에 대한 정적 및 동적 테스트가 모두 가능합니다.

또한 Discovery 하이브리드 유량계는 후보 물질 스크리닝을 가속화하고 코팅제의 거동을 예측할 수 있습니다. 도료 및 코팅제의 기본 구조는 처리, 고객 사용 및 보관 조건에서 원하는 성능을 달성하는 데 중요합니다.

모든 TA Instruments 유량계에는 사용하기 쉬운 테스트 형식으로 도료 및 코팅제 유변학을 단순화하고 점도, 탄성률 및 기타 관련 변수를 자동으로 계산하고 표시하는 최첨단 TRIOS 소프트웨어가 함께 제공됩니다.

유변학 기기 설계 및 측정에 대한 풍부한 경험을 바탕으로 TA Instruments의 전문가 팀은 실험실에 적합한 유량계 및 기하학적 구조를 찾는 데 도움을 드릴 준비가 되어 있습니다. 지금 당사로 문의하셔서 유변학이 도료 및 코팅제를 최적화하는 데 어떻게 도움이 되는지 알아보십시오.

코팅제의 유변학에 대해 자세히 알아보고 실제 실험 데이터를 보려면 당사의 코팅제 및 잉크의 유변학 웨비나를 보거나 도료 및 코팅제 애플리케이션 노트를 읽으십시오.