气泡粘度计

气泡粘度计(Bubble viscometer)即格氏管。是一支一端封闭的平底玻璃管，其内径为（10.75±0.025）mm，总长度（114±1）mm，在距管内底部99mm及107mm处各划一道线，以保证液体高度99mm，气泡高度8mm。此标准最初是由美国Gardner实验室提供，称为加德纳-霍尔德气泡粘度计，故习称加氏气泡粘度计或格氏管，并以英文字母进行编号，粘度范围从最小的A-5起至最大的Z-10止，共41个档次。涂料粘度的测试方法很多，有各种各样的测试仪器，如毛细管粘度计、杯式粘度计涂、落球粘度计、气泡粘度计格氏管、旋转粘度计等，不同的方法分别适用于不同的品种和范围。

简介粘度是液体或胶态体系的主要物理化学特性之一。液体的粘度是液体在外力的作用下，其分子间相互作用而产生阻碍其分子间相对运动的能力，即液体流动的阻力。这种阻力（或称内摩擦力）通常以对液体施加的外力与产生流动速度梯度的比值来表示，故液体的粘度可定义为它的剪切力与剪切速率之比，即岁动力粘度。在国际单位制中，单位为(Pa·s)，与常用单位P的关系为1P=0.1 Pa·s。若同时考虑粘度与密度的影响，则采用运动粘度，其定义为动力粘度与液体密度之比。其国际单位为（m2/s）。粘度是涂料产品的重要指标之一，是测定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。制漆过程中粘度过大，会产生胶化粘度过低则会使应加的溶剂无法兑稀，严重影响漆膜性能。同样在涂料施工时，粘度过高会使施工困难，漆膜流平性差粘度过低会造成流挂及其他弊病。因此涂料粘度的测定对于涂料生产过程的控制，保证最终涂料产品的质量都是必要的1。

涂料粘度测试涂料粘度的测试方法很多，有各种各样的测试仪器，如毛细管粘度计、杯式粘度计涂、落球粘度计、气泡粘度计格氏管、旋转粘度计等，不同的方法分别适用于不同的品种和范围。

在涂料生产的中间控制中，经常使用的是气泡粘度计格氏管。它是由一组同种规格的玻璃管内封入不同粘度、无色透明的矿物油所组成，预先测定管内气泡上升的秒数和运动粘度的值，按粘度递增次序排列标准液。其工作原理是测量试管中气泡在液体中上升一定距离的时间，以秒表示。其特点是能在短时间内给出精确的粘度数据。气泡粘度计主要用于漆料、树脂溶液和清漆等透明液体的粘度测定，对于大多数牛顿型液体来说，其气泡秒数可换算成近似的运动粘度值1。

气泡粘度计的规格标准及种类气泡粘度计，即格氏管。是一支一端封闭的平底玻璃管，其内径为（10.75±0.025）mm，总长度（114±1）mm，在距管内底部99mm及107mm处各划一道线，以保证液体高度99mm，气泡高度8mm。此标准最初是由美国Gardner实验室提供，称为加德纳-霍尔德气泡粘度计，故习称加氏气泡粘度计或格氏管，并以英文字母进行编号，粘度范围从最小的A-5起至最大的Z-10止，共41个档次。

美国ASTM D1545-89（1993）规定的气泡计时法，其原理与格氏管法相同，只是管的规格与计量单位不尽相同。ASTM管的内径为（10.65±0.025）mm，总长为（114±1）mm，从距管底外部（27±0.5）mm、（100±0.5）mm、（108±0.5）mm三处各划一道线，第一道线与第二道线间的距离为（73±0.5）mm。粘度标准管一套共36个，规格从0.22-1000cm2/s。

此外，日本JIS标准中，管数与编号和加氏气泡粘度计相同，只是管内径为（10.00±0.5）mm，总长度（113±0.5）mm，在距管底（100±0.5）mm及（108±0.5）mm处各划一道线，以保证液体高度为（100±0.5）mm，气泡高度为（28±1）mm。

我国一些厂家生产的气泡粘度计，仍沿袭过去的规格，即内径为（1075±0.025）mm。其中8档气泡粘度计，是测试醇酸树脂专用仪器。20档气泡粘度计，对应美国Gardner标准E至X档号，气泡秒数为1.83-18.9s，适用于漆料放料的中间测试。32档气泡粘度计，分测稀释剂专用的低粘度，测涂料的中粘度及测厚漆、油墨、橡胶的高粘度。

由于国内外格氏管内径和长度的规格随各国标准的发展，并不完全一致，所以用户在选购和使用时应予以注意2。

气泡粘度计的测试方法气泡粘度计的测定，可采用对比法或计时法。对比法也称字母比较法。将待测试样装入同样规格的管内，试样上方留有一规定的空间，测试时，与标准管一起迅速垂直倒立，试样由于自身重力下流，气泡上升到管底，比较管中气泡移动的速度，以相同或最近似的标准管的编号来表示待测试样的粘度，此法不用秒表即可测得试样的粘度。使用对比法需注意：盛试样时，管子的规格尺寸，气泡的大小以及测试的温度必须与标准管的尺寸、气泡大小及测试温度（一般为25℃ ）完全一致。

计时法也称直接时间法。将待测试样装入管内，于水浴中恒温至（25±0.5）℃ ，取出后迅速将管垂直翻转，同时开动秒表，记录气泡上升的时间，即为该试样的粘度，以秒表示。若用ASTM D 1545的计时试管，则测量气泡在管内两个固定刻度线之间的运行时间。当气泡顶部与27mm线相切时，立即开动秒表，当气泡顶部与100mm线相切时，立即停止计时，这样就测得气泡在相距73mm的两条刻度线之间的上升时间，以s表示。

气泡粘度计除本身规格尺寸必须符合要求外，测试时温度也必须严格控制，因为温度每1℃的变化，将会引起气泡全程计时10%的误差。此外翻转管子时必须保持垂直，因为管子偏离其垂直方向倾斜5°时，将会造成气泡运行时间10%的误差。另外，气泡粘度计测定粘度纯系手工操作，操作人员的熟练程度也会对测试结果产生一定的影响3。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学