Page 44 - PITTURE E VERNICI EUROPEAN COATINGS Issue 3/May-June 2017

LABORATORY
sample are rather monodisperse particles with a close size distribution which sink at the same, constant rate.
i tre campioni l’uno con l’altro, si os- serva che il campione 1 mostra un incremento di gran lunga più veloce della massa rispetto ai campioni 2 e 3 , come dai grafici comparati. L’aumento totale della massa dopo 600 s differisce molto poco fra i tre campioni ed è pari a circa 10 mg. il grado di sedimentazione dm/dt è rappresentato in Fig. 3 per una mi- sura su ciascuno dei tre campioni. In questo caso, inoltre si osserva chiaramente la differenza fra il cam- pione 1 e gli altri due. Per quanto riguarda il campione 1, si osserva una sedimentazione costante nei primi 45 s di 100 μg/s prima che si riduca rapidamente a un valore di 0 e che la sedimentazione sia com-
pletata. Ugualmente, le particelle di questo campione risultano piuttosto monodisperse con una distribuzione fine che rientra nel medesimo grado costante.
I campioni 2 e 3 hanno una caratteristica diversa. In questo caso, si osserva una larga distribuzione del grado di sedi- mentazione fra 10 e 60 μg/s circa entro i primi 250 secondi, ad indicare una distribuzione della particella polidispersa con varie densità, dimensioni e, con buone probabilità, anche la formazione di agglomerati. Per quanto riguarda la distribuzio- ne uniforme richiesta delle particelle del materiale riempitivo nella matrice del prodotto finito, si raccomanda quindi l’utiliz- zo del campione 1 della particella, laddove si deve assicurare che la reticolazione del prodotto abbia luogo abbastanza velocemente rispetto alla sedimentazione delle particelle.
CONCLUSIONI
Le micro e nanoparticelle inorganiche sono un importante ingrediente delle pitture, adesivi, carta e materiali da costru- zione. La loro qualità come materiale riempitivo dipende in grande misura dalla distribuzione granulometrica di queste particelle. Con l’utilizzo delle polveri di carbonato di calcio e con le misure della sedimentazione mediante il tensiometro K100 si è dimostrato ad esempio come, con un minimo sfor- zo, sia possibile fare differenziazioni fra le particelle monodi- sperse a granulometria molto fine e le particelle polidisperse. Per la clientela, queste misure rappresentano un’integrazione molto utile alle misure Washburn, già sperimentate. In com- binazione con la tecnica Washburn per studiare la risposta alla bagnabilità di queste particelle, K100 offre quindi molte possibilità di caratterizzazione.
Samples 2 and 3 have a different
characteristic.
Here, a wide distribution of
sedimentation rates between 10
and 60 μg/s can be seen over
the first approximately 250 s,
which points to a poly-disperse
particle distribution with different
densities, sizes and possibly also
the formation of agglomerates.
With regard to a required
homogeneous distribution of the
filler material particles in the matrix
of the finished product, the use
of particle sample 1 is therefore
recommended, wherein it must be ensured that the curing of the product occurs sufficiently quickly in comparison with the sedimentation of the particles.
SUMMARY
Inorganic micro and nanoparticles are an important ingredient of paints, adhesives, papers and construction materials. Their quality as a filler material is strongly dependent on the size distribution of such particles.
Using calcium carbonate powders as an example and with the help of sedimentation measurements using the Force Tensiometer – K100, we show how, with little experimental effort, differentiation can be made between monodisperse particles with close size distribution and polydisperse particles.
For our customer, these measurements were a helpful addition to the Washburn measurements which he had already carried out himself. In combination with the Washburn method for investigating the wetting behavior of such particles, the K100 therefore offers extensive characterization possibilities.
BIBLIOGRAPHY
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Fig. 3
Characteristic of the sedimentation rate dm/dt against time for the three A-samples from Fig. 2 Caratteristica del grado di sedimentazione dm/ dt in funzione del tempo per i tre campioni A di Fig. 2
LABORATORIO
40 Pitture e Vernici - European Coatings - Formulation 3 / 2017