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電泳漆乳液粒徑測試方法全解析

時(shí)間:2026-01-19

電泳漆乳液粒徑的測試方法,電泳漆乳液是一個(gè)多相分散體系,其粒徑及分布是極其關(guān)鍵的質(zhì)量控制指標(biāo)。常用的測試方法主要有以下幾類:

 

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01  動(dòng)態(tài)光散射法
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· 原理: 也稱為光子相關(guān)光譜法(PCS)。通過測量乳液顆粒在溶液中做布朗運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致激光散射光強(qiáng)度的隨機(jī)波動(dòng)速率來推算顆粒的流體力學(xué)直徑。波動(dòng)越快,顆粒越小。

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· 優(yōu)點(diǎn):測量速度快,操作簡便;對(duì)樣品無損,可重復(fù)測量;非常適合測量納米級(jí)和亞微米級(jí)的顆粒(通常范圍:0.3 nm - 10 μm);可提供粒徑分布圖(強(qiáng)度分布、體積分布、數(shù)量分布)。

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· 缺點(diǎn):測量結(jié)果是基于球形模型的等效粒徑;樣品需要高度稀釋以避免多次散射,稀釋過程可能破壞乳液穩(wěn)定性,影響測量準(zhǔn)確性;對(duì)樣品中的灰塵、雜質(zhì)非常敏感。

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· 適用性: 這是目前最常用、最主流的用于檢測電泳漆原始乳液粒徑的方法。

 

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02  激光衍射法
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· 原理: 基于顆粒在不同角度上對(duì)激光的衍射(散射)模式不同來測量粒徑分布。顆粒越大,向前散射的光越強(qiáng);顆粒越小,散射角越大。

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· 優(yōu)點(diǎn):測量范圍非常寬(通常為0.01 μm - 3500 μm);測量速度快,重復(fù)性好;對(duì)分布較寬的樣品同樣有效。

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· 缺點(diǎn):對(duì)于粒徑分布非常窄的納米級(jí)樣品,分辨率不如DLS;同樣需要稀釋樣品。

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· 適用性: 更常用于測量粉末涂料、色漿或最終漆膜中的填料等較大顆粒,但對(duì)于乳液也可使用。

 

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0電子顯微鏡法
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· 原理: 直接成像觀察。掃描電子顯微鏡(SEM)或透射電子顯微鏡(TEM)可以直接觀察到顆粒的形貌和大小。

 TEM: 分辨率極高,可直接測量顆粒的真實(shí)尺寸,甚至可以看到核殼結(jié)構(gòu)。

 SEM: 需要樣品導(dǎo)電,通常會(huì)對(duì)乳液制樣后進(jìn)行噴金處理。

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· 優(yōu)點(diǎn):最直觀,可提供顆粒形狀、結(jié)構(gòu)和真實(shí)尺寸的信息;是驗(yàn)證其他間接方法(如DLS)的重要手段。

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· 缺點(diǎn):樣品制備復(fù)雜、耗時(shí);設(shè)備昂貴,操作需要專業(yè)培訓(xùn);統(tǒng)計(jì)性差,觀測的視場有限,可能無法代表整個(gè)樣品的全局分布。

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· 適用性: 主要用于深入研究、形貌分析以及方法學(xué)驗(yàn)證,不作為常規(guī)質(zhì)量控制手段。

 

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04   電聲法
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· 原理: 通過測量超聲波在漿料中的衰減譜來分析顆粒粒徑分布。或者通過施加電場,測量顆粒移動(dòng)產(chǎn)生的聲波(電泳效應(yīng))來確定粒徑和Zeta電位。

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· 優(yōu)點(diǎn):一個(gè)顯著優(yōu)勢是可以測量高濃度分散體系,無需或只需極少稀釋,更接近實(shí)際工況;可同時(shí)測量粒徑和Zeta電位。

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· 缺點(diǎn):儀器相對(duì)小眾,數(shù)據(jù)分析更復(fù)雜。

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·  適用性: 對(duì)于需要了解濃縮體系下顆粒行為的研究非常有用。
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綜上所述,動(dòng)態(tài)光散射、激光衍射、電子顯微鏡和電聲法等技術(shù)為我們提供了多角度審視電泳漆乳液粒徑的手段。選擇何種方法,取決于對(duì)測量精度、速度、成本以及樣品狀態(tài)的具體要求。精確測量是第一步,但更重要的是理解這些粒徑數(shù)據(jù)背后的意義:它們?nèi)缤笓]棒,深刻影響著電泳漆從儲(chǔ)存、施工到最終成膜的每一個(gè)環(huán)節(jié)的性能表現(xiàn)。

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本文作者:浩力森應(yīng)用工程中心 李山海