浆料分散性评估检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

浆料分散性评估检测聚焦于浆料中分散相颗粒的均匀性、稳定性及分散状态量化分析,涵盖粒度分布、Zeta电位、沉降速率等核心指标,为材料制备工艺优化、产品质量控制及性能提升提供关键技术支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

粒度分布:通过激光衍射或动态光散射法测定分散相颗粒的尺寸范围及分布特征,参数包括D10(10%体积颗粒对应的粒径)、D50(中位径)、D90(90%体积颗粒对应的粒径)及跨度值(D90/D10),跨度值越小表明颗粒尺寸分布越均匀。

粘度特性:采用旋转粘度计测量不同剪切速率(1-1000s⁻¹)下的表观粘度,评估浆料流动性对分散均匀性的影响,参数包括剪切应力范围(0.1-1000Pa)、粘度测量精度(±1%)。

Zeta电位:利用激光多普勒测速技术测定分散相颗粒表面电动电位,反映颗粒间静电排斥力,参数包括测量范围(-300mV~+300mV)、温度控制精度(±0.1℃),Zeta电位绝对值越高分散稳定性越强。

沉降速率:通过沉降天平记录单位时间内颗粒沉降距离,评估浆料长期稳定性,参数包括时间分辨率(0.1min)、沉降高度(100mm),沉降速率越低表明分散体系越稳定。

分散相含量:采用重量法(烘干失重法)或红外光谱法(特征峰面积积分)测定分散相在浆料中的质量百分比,验证配方准确性,参数包括称量精度(0.1mg)、光谱分辨率(4cm⁻¹)。

粒径跨度:计算D90与D10的比值,量化颗粒尺寸分布的均匀性,数值范围通常为1-10,数值越小分散性越优。

团聚体尺寸:通过光学显微镜(放大倍数100-1000倍)观察并统计团聚体的最大粒径及数量占比,评估分散工艺效果,参数包括图像分辨率(≥1μm)、统计样本量(≥50个视野)。

表面能:利用接触角测量仪结合Owens-Wendt法计算分散相颗粒表面自由能,分析界面相互作用,参数包括接触角测量范围(0°-180°)、表面能计算误差(±2mN/m)。

流变特性:通过旋转流变仪测定浆料的储能模量(G’,弹性)、损耗模量(G’’,粘性)及触变性(剪切变稀/恢复能力),参数包括频率范围(0.01-100rad/s)、应变范围(0.1%-100%),用于评估抗剪切性能。

稳定性指数:综合粒度变化率(24h/72h)、粘度增长率(24h/72h)及Zeta电位衰减速率(24h)等参数计算,量化浆料短期储存稳定性,指数≤5表明稳定性优良。

颗粒形貌:通过扫描电子显微镜(SEM)观察分散相颗粒的表面形貌(如球形度、粗糙度),参数包括放大倍数(500-50000倍)、分辨率(1nm),用于分析分散工艺对颗粒形态的影响。

检测范围

锂电池正极浆料:用于锂离子电池正极活性物质(如三元材料、磷酸铁锂)与导电剂(炭黑)、粘结剂(PVDF)的混合浆料,需评估分散性以保障电极导电网络均匀性及循环寿命。

涂料油墨浆料:包括水性涂料、溶剂型涂料及印刷油墨的分散体系,分散性影响涂层遮盖力光泽度及印刷清晰度,涉及颜料(钛白粉、炭黑)与成膜物质的分散状态。

陶瓷浆料:用于陶瓷成型工艺的粉体分散浆料(如氧化铝、氧化锆),分散性决定坯体密度、孔隙率及烧结后机械强度(抗折强度、断裂韧性)。

胶黏剂浆料:环氧树脂、聚氨酯等胶黏剂的分散体系,分散性影响粘结强度(拉伸剪切强度)及耐老化性能(湿热老化后强度保持率)。

造纸涂布浆料:用于纸张表面涂布的颜料(高岭土、碳酸钙)分散浆料,分散性影响纸张平滑度(≤30μm)、白度(≥85%ISO)及印刷适性(油墨吸收性)。

化妆品膏体:乳霜、精华液等含固体颗粒(二氧化钛、滑石粉)的浆料,分散性影响产品肤感(细腻度)及稳定性(离心试验后分层情况)。

食品浆料:果酱、调味酱等含固体颗粒(果肉、淀粉)的浆料,分散性影响口感均匀性(颗粒大小一致性)及货架期(微生物滋生风险)。

生物医药制剂:药物载体(微球、纳米颗粒)、混悬液(抗生素、止痛药)等浆料,分散性影响药物释放速率(缓释周期)及生物利用度(体内吸收效率)。

3D打印浆料:光敏树脂、金属粉末(不锈钢、钛合金)浆料等用于增材制造的浆料,分散性决定打印精度(层厚偏差≤50μm)及制品力学性能(拉伸强度)。

电子浆料:导电银浆、电阻浆料等功能电子材料的分散体系,分散性影响印刷线路的导电性(方阻≤10mΩ/□)及可靠性(高温高湿测试后电阻变化率≤5%)。

检测标准

ASTM D4224-07(2018) JianCe Test Method for Particle Size Distribution of Pigments and Fillers by Laser Diffraction:规定激光衍射法测定颜料及填料粒度分布的测试条件(如遮光度范围10%-20%)、仪器校准方法及数据处理规则。

ISO 13320:2009 Particle size analysis — Laser diffraction methods:国际标准激光衍射法颗粒粒度分析方法,明确样品制备(分散介质选择、超声时间)、仪器参数(波长、接收角范围)及结果表示(体积平均粒径、跨度值)。

GB/T 21868.1-2008 颗粒材料 物理性能测试 第1部分:振实密度的测定:涉及颗粒堆积状态与分散性的关联测试,规定振实密度计的振动频率(250次/min)、振幅(1mm)及测试次数(3次取平均)。

GB/T 18643-2009 涂料用安德森粘度计测定粘度:用于涂料浆料粘度的标准测试方法,规定安德森粘度计的漏斗型号(Φ6mm)、流出时间测量精度(±0.2s)及温度控制(25℃±1℃)。

ISO 22412:2008 Particle size analysis — Dynamic light scattering (DLS):动态光散射法颗粒粒度分布测定的国际标准,明确样品浓度范围(0.1%-40%体积分数)、散射角(90°)、温度控制(±0.5℃)及数据拟合模型(CONTIN算法)。

GB/T 31838.1-2015 塑料 分散性评估 第1部分:通则:规定塑料分散性评估的基本原则(如分散相定义、测试方法选择)及结果表述(分散等级1-5级),适用于塑料加工用色母粒、填充母粒的分散性评价。

ASTM D3720-03(2014) JianCe Test Method for Water Content of Paints and Coatings Using Karl Fischer Titration:卡尔费休滴定法测定涂料浆料水分含量,间接评估分散介质纯度,规定滴定仪精度(±0.01mL)、卡尔费休试剂滴定度(1-3mg/mL)及平行测试次数(≥3次)。

ISO 14887:2000 Suspension stability — Determination of sedimentation rate:悬浮液稳定性中沉降速率测定的国际标准,规定沉降管尺寸(内径20mm、高度200mm)、温度控制(25℃±0.5℃)及沉降时间测量方法(目视或光电检测)。

GB/T 5561-2012 表面活性剂 砂磨机中颜料分散性的测定:规定砂磨工艺中颜料分散性测试的方法,包括砂磨机转速(300-800rpm)、研磨介质(氧化锆珠,直径0.3-0.8mm)、研磨时间(30-120min)及评价指标(细度≤30μm)。

ASTM D4727/D4727M-19 JianCe Specification for Rigid Cellular Polystyrene Thermal Insulation:涉及发泡材料中分散相(气泡)分布的评估标准,规定气泡尺寸(≤1mm占比≥90%)、分布均匀性(标准差≤0.2mm)及测试方法(图像分析法)。

检测仪器

激光粒度分析仪:基于激光衍射原理,通过检测颗粒对激光的散射光强分布,计算颗粒粒度分布,支持干法(压缩空气分散)/湿法(液体循环分散)测试,在浆料分散性检测中用于测定分散相颗粒的D10、D50、D90及跨度值,测量范围覆盖0.1μm-3000μm。

激光多普勒测速仪(Zeta电位仪):利用颗粒布朗运动引起的散射光频移,通过相关器分析计算颗粒的扩散系数,结合Smoluchowski方程得到Zeta电位,用于评估分散相颗粒表面电动电位及静电排斥力,测量范围为-300mV~+300mV,温度控制精度±0.1℃。

旋转流变仪:通过旋转转子(锥板、平行板)或振荡模式,施加不同剪切速率(0.001-1000s⁻¹)和频率(0.01-100Hz),测定浆料的粘度、储能模量(G’)、损耗模量(G’’)等流变参数,用于分析浆料的流动性、抗剪切变稀能力及触变性,剪切应力范围0.1-1000Pa。

沉降天平:在恒定温度(25℃±0.5℃)下,通过测量悬浮液中颗粒沉降引起的液体密度变化,记录颗粒沉降速率及沉降曲线,用于评估浆料的长期稳定性和团聚倾向,时间分辨率0.1min,沉降高度100mm。

动态光散射仪:利用激光照射悬浮液,检测颗粒布朗运动引起的散射光强涨落,通过相关函数计算颗粒的扩散系数和 hydrodynamic粒径,适用于亚微米级颗粒(0.1nm-10μm)的粒度分布测定,温度控制精度±0.1℃。

接触角测量仪:通过测量液体(如水、二碘甲烷)在固体表面的接触角,结合Owens-Wendt或Fowkes理论计算表面自由能,用于分析分散相颗粒与分散介质的界面相互作用,接触角测量范围0°-180°,表面张力测量范围1-1000mN/m。

高速搅拌分散机:配备不同类型分散盘(锯齿盘、涡轮盘),在可控转速(500-10000rpm)下对浆料进行剪切分散,用于模拟实际生产工艺中的分散过程,辅助评估分散工艺效果,最大处理量50L。

红外光谱仪:通过检测样品对红外光的吸收光谱,识别分散相成分及分散介质中的杂质(如未完全分散的聚合物、低分子助剂),用于验证分散相含量及分散介质纯度,波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹。

显微镜图像分析系统:通过光学显微镜(放大倍数100-1000倍)或扫描电子显微镜(SEM,放大倍数500-50000倍)观察浆料微观结构,结合图像分析软件(如Image-Pro Plus)统计团聚体尺寸、分散相分布均匀性,用于直观评估分散效果,分辨率可达1nm(SEM)。

粘度计(毛细管式/旋转式):毛细管粘度计(如乌氏粘度计)通过测量液体流经毛细管的时间计算粘度,适用于高粘度浆料;旋转式粘度计(如 Brookfield)通过测量剪切力与转速关系测定粘度,适用于宽剪切速率范围,用于不同剪切速率下浆料粘度的常规检测,精度±1%。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院