NTE INEN 1013: Pinturas. Determinación de la viscosidad

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NTE INEN 1013 (1984) (Spanish): Pinturas.
Determinación de la viscosidad
CDU: 667.612
Norma Técnica
Ecuatoriana
QU 04.04-315
PINTURAS. DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD
INEN 1 013
1983-04
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción
1. OBJETO
1.1 Esta norma establece los métodos para determinar la viscosidad, en pinturas, barnices y
productos afines.
2. ALCANCE
2.1 Esta norma reúne los métodos para la determinación de la viscosidad, los cuales son:
2.1.1 Determinación de la viscosidad mediante el viscosímetro de Brook Field.
2.1.2 Determinación de la viscosidad mediante el viscosímetro Stormer.
2.1.3 Determinación de la viscosidad mediante la copa Ford.
2.1.4 La aplicación de cada uno de estos métodos está de acuerdo con la viscosidad del producto
ensayado y de acuerdo a la Tabla 1.
3. DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD MEDIANTE EL APARATO BROOKFIELD
3.1 Este método de ensayo sirve determinar la consistencia de las pinturas y productos afines
empleando el viscosímetro Brookfield.
3.2 Fundamento
3.3 El viscosímetro Brookfield mide la viscosidad de la pintura con relación a la resistencia que ofrece
un rotor que gira dentro del material en ensayo. Esta resistencia se indica en un dial rotatorio; por una
aguja unida por un resorte en espiral al eje del rotor y directamente conectada al eje del motor.
3.4 Aparato
3.4.1 El aparato (ver figura 1) consiste en:
a) rotores intercambiables de distinto tamaño, cubriendo cada uno distintos ámbitos de viscosidad,
cuya elección depende de la naturaleza del producto que debe ensayarse;
b) un pequeño motor;
c) un embrague que facilita la lectura al fijar la aguja al dial, al mismo tiempo que separa el motor y
cesa la rotación;
(Continúa)
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d) una perilla poligonal para control de velocidades con un número en cada una de sus caras, que
indica
e) la velocidad a que trabajará el instrumento;
f)
un dial con dos escalas, una externa de 0 a 100 y una interna de 0 a 500;
g) un interruptor para iniciar o detener la marcha del motor;
h) un nivel de burbuja.
3.5 Procedimiento
3.5.1 Llevar la pintura a una temperatura de 20°C ± 2ºC, ajustar al aparato el rotor elegido, introducir el
rotor en la pintura hasta la marca que posee, nivelar el aparato, poner en marcha el motor y dejarlo
funcionando hasta que la aguja quede estacionaria en relación con el dial rotatorio. En ese momento
debe hacerse la lectura.
3.5.2 Según la velocidad y el rotor empleado se obtiene un factor (ver tabla que acompaña a cada
aparato) que, multiplicado por la lectura en la escala, determina el valor de la viscosidad expresada en
centipoise.
4. DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA MEDIANTE EL VISCOSIMETRO STORMER
4.1 Este método de ensayo sirve para determinar la viscosidad de pinturas empleando el viscómetro
Stormer.
4.2 Fundamento
4.2.1 Colocar la muestra en examen en el recipiente del viscosímetro Stormer, llevar a una
determinada temperatura, introducir la paleta rotativa del aparato en la pintura, registrando luego del
ensayo el peso necesario para producir:
a)
100 v/min en 30 s para el procedimiento sin el uso de un indicador estroboscópico;
b)
200 v/min para el procedimiento con el empleo de un indicador estreboscópico.
4.3 Aparato
4.3.1 Viscosímetro. Se debe emplear un viscosímetro Stormer del tipo de paleta rotativa similar al
indicado en las figuras, con un indicador estroboscópico de lectura directa de 200 v/min. Puede
emplearse un aparato sin indicador estroboscópico de lectura directa, pero en detrimento de la
exactitud del método.
4.3.2 La calibración de los diferentes viscosímetros puede efectuarse determinando la pérdida, en
gramos, necesaria para producir el movimiento a razón de 200 v/min, con aceite normalizado de una
viscosidad a 25°C, de 10 a 15 poises.
3
4.3.3 Recipiente. Un recipiente de 500 cm de capacidad y aproximadamente 85 mm de diámetro.
4.3.4 Termómetro. Un termómetro ASTM para viscosidad Stormer de las siguientes características:
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a) rango de la temperatura, de 2°C a 52°C;
b) inmersión, 75 mm;
c) graduaciones
I) subdivisiones 0,2°C;
II) numerado cada 2°C;
III) mayor longitud de las líneas cada 1°C;
d) error de escala, máx.0, 2°C;
e) temperatura máxima de calentamiento, 80°C ;
f) longitud total del termómetro, 395 mm ± 5 mm;
g) diámetro del vástago, de 6 mm a 7 mm
h) longitud del bulbo, de 15 mm a 20 mm;
i) diámetro del bulbo, menor de 15 mm;
j) del extremo inferior a la graduación de 20°C , 125 mm a 145 mm;
k) del extremo inferior a la graduación de 52°C ; 335 mm a 360 mm.
4.4 Procedimiento
4.4.1 Sin indicador estreboscópico
4.4.1.1 Colocarla muestra en examen previamente homogenizada en recipiente hasta unos 7,5 cm de
altura, llevar a una temperatura de 25°C ± 2°C y de tenerla durante el ensayo. Antes de iniciarse la
determinación deberá dejarse estacionar el producto durante una hora. Luego agitar mediante una
espátula, tratan- do de evitar la formación de burbujas, colocar el recipiente en el aparato y sumergir la
paleta hasta la marca indicada en la misma.
4.4.1.2 Iniciar el ensayo dándole una rotación a la paleta aproximadamente 100 v/min durante 25 a 35
s, luego, utilizando diferentes pesas, determinar el tiempo que se requiere para llevar a 100 v/min al
rotor. Elegir las pesas que proporcionan en dos lecturas consecutivas un tiempo comprendido entre 27
s y 33 s, dar diez vueltas al rotor y, en ese momento, tomar el tiempo, continuando el ensayo hasta
que la rotación de la paleta termine.
4.4.2 Con indicador estroboscópico
4.4.2.1 Proceder de acuerdo a lo indicado en 4.4.1.1. Conectar la lámpara a un circuito eléctrico
adecuado. Antes de iniciar la determinación, dar a la paleta una rotación aproximada de 100 v/min
durante 25 s a 35 s y, usando diferentes pesas, el peso necesario para desarrollar 200 v/min
observadas en el indicador estroboscópico en donde la escala permanece constante; este aparato
permite el uso de pesas de hasta 5 g.
4.4.2.2 Abrir la ventanita del indicador estroboscópico, poner el aparato en funcionamiento y observar
las líneas verticales. Si las líneas se dirigen hacia la derecha, es decir, que hay un exceso de
velocidad se retiran las pesas; si las líneas tienden luego al sentido inverso y la velocidad es menor de
200 v/min se adicionarán pesas. La posición exacta de la velocidad es cuando éstas no se mueven.
Pueden producirse otro tipo de líneas, pero no como estas últimas.
(Continua)
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4.4.2.3 La determinación puede repetirse las veces necesarias hasta obtener constancia de resultado.
Un número mayor de 200 v/min permite observar posibles condiciones tixotrópicas en el producto.
4.5 Informe
4.5.1 Procedimiento A. Registrar el tiempo en segundos, requerido para las 100 v/min de la paleta
rotativa, comparado con la carga, en gramos. Informar la viscosidad como el peso en gramos,
necesario para producir 100 v/min en 30 s. Determinar la viscosidad en unidades Krebs (Ku) aplicando
la tabla (ver nota 1).
4.5.2 Procedimiento B. (empleando indicador estroboscópico).- La viscosidad se informa como el peso
en gramos, necesario para producir 200 v/min en el cuenta vueltas. La viscosidad en unidades Krebs
(Ku) se determina aplicando la tabla.
5. DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD MEDIANTE LA COPA FORD
5.1 Este método de ensayo sirve para determinar la consistencia de pinturas, barnices, lacas y
productos con flujo newtoniano empleando el viscosímetro de FORD.
5.2 Fundamento
5.2.1 Se llena el viscosímetro Ford hasta el enrase con el producto en examen y se mide el tiempo en
que tarde hasta cortarse la fluencia del líquido. El resultado se expresa en segundos y el orificio usado
en la determinación.
5.3 Aparatos
5.3.1 Para efectuar esta determinación deben emplearse los elementos siguientes:
a) Viscosímetro Ford. Elaborado con un metal resistente a la oxidación y a los disolventes usados
comúnmente en la composición de las pinturas. El viscosímetro es armado ya sea con los orificios
No. 2, No. 3, y No. 4 cuyas dimensiones se indican en la figura 1. Si por alguna circunstancia es
necesario quitar el orificio del viscosímetro deberá calibrarse nuevamente al aparato.
b) Termómetro. Del tipo para viscosidad Saybolt ASTM de las siguientes características: (ver
inciso 4.3.4)
1) ámbito de temperaturas, 19° C a 27°C;
2) para ensayar entre, 21,1°C y 25°C.
3) inmersión, total;
4) graduaciones;
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I) subdivisiones 0,1°C;
II) numerador cada 0,5°C;
III) mayor longitud de las líneas cada 1°C;
5) error de la escala, máx. 0,1°C;
6) temperatura máximo de calentamiento, 100°C;
7) longitud total del termómetro, 275 mm ± 5 mm;
8) longitud del vástago, 25 mm a 35 mm;
9) diámetro del bulbo, 60 mm a 70mm;
10) distancia del extremo inferior a la graduación 10°C, 136 a 151 mm;
11) distancia del extremo inferior a la graduación 26°C, 271 a 236 mm.
c) Cronómetro graduado al 0,2 s o menos y con una precisión de 0,1% cuando la determinación
supere los 60 segundos. Se puede emplear un cronómetro eléctrico que permite una buena precisión
y es graduado al 0,2 s; deberá estar provisto de un motor sincrónico y usarse solamente en circuitos
eléctricos de frecuencia controlada.
5.4 Preparación de la muestra
5.4.1 El producto que debe ensayarse deberá ser homogéneo, exento de materias extrañas. Antes de
iniciada la determinación, la muestra y el viscosímetro deberán hallarse a 25°C.
5.5 Temperatura durante el ensayo
5.5.1 La determinación deberá hacerse a una temperatura de 25°C; la que no excederá durante la
misma en más de 1 °C determinado mediante un termóm etro en fase vapor.
5.6 Procedimiento
5.6.1 Efectuar esta determinación en un ambiente exento de corrientes de aire o acentuados cambios
de temperatura, para la calibración del viscosímetro, o en caso que se requieran elevadas
temperaturas, hacer la determinación en un ambiente acondicionado a una temperatura comprendida
entre 37,4°C y 43°C.
5.6.2 Nivelar el viscosímetro de manera que el líquido colocado dentro no se derrame. Cerrar el
orificio con un dedo y llenar el viscosímetro hasta el desborde con el producto en examen, sin que se
forme un menisco evidente. Si el viscosímetro se llena demasiado, pasar una rejilla metálica hasta
enrasar el líquido y eliminar el excedente.
5.7 Cuidado del viscosímetro.
5.7.1 Concluidas las determinaciones, limpiar el viscosímetro usando un disolvente adecuado y un
cepillo blando. No deben emplearse limpiadores abrasivos ni elementos metálicos. Tener precaución
de eliminar cualquier depósito de pintura que pudiera quedar dentro del orificio de salida.
5.8 Informe
5.8.1 Debe informarse el tiempo de caída del producto con la aproximación de 0,2 S para determinado
orificio, por ejemplo, viscosidad 23,0 s con capa Ford No. 4.
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5.9 Concordancia de resultados
5.9.1 La diferencia de resultados entre laboratorios u operadores no diferirá en más del 1%.
6. INFORME DE RSULTADOS
6.1 Viscosidad (Brookfiel (CP), Stormer (Ku), Ford (s)
6.2 Identificación de la muestra.
6.3 Fecha del ensayo.
6.4 Número de ensayo.
6.5 Observaciones.
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TABLA 1. Conversiones de unidades de viscosidad para
fluidos NEWTONIANOS 25°C
BROOFIELD
POISES
.01
.10
.15
.22
.32
.50
.65
.85
1.00
1.25
1.40
1.65
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.20
3.40
3.70
4.00
4.35
4.70
5.00
5.50
6.30
8.85
10.70
12.90
17.60
22.70
27.00
36.20
46.30
63.40
98.50
148.00
WPA FORD
No. 4
13.6
15.3
19.0
22.0
27.0
30.0
36.0
40.0
46.0
50.0
55.0
68.0
74.0
81.0
86.0
91.0
99.0
107.0
116.0
125.0
133.0
146.0
167.0
199.0
270.0
KREBS
STORMER
52
54
56
59
61
62
63
64
65
66
67
68
69
71
78
85
95
100
105
114
129
136
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FIGURA 1. Viscosímetro de Brookfield
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FIGURA 2. Viscosímetro de Stormer del tipo con indicador streboscópico.
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FIGURA 3. Viscosímetro Ford
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APENDICE Z
Z.1 NORMAS A CONSULTAR
INEN 1 009. Pinturas y productos afines. Determinación de la densidad.
Z.2 BASES DE ESTUDIO
Norma IRAM 1109. Determinación de la viscosidad. Instituto Argentino de Racionalización de
Materiales. Buenos Aires, 1971.
Normas ASTM part 21. Paint, varnish, lacquer and related products test for formulated products and
applied coatings. American Society for Testing and Materials. Filadelfía, 1970.
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TITULO: PINTURAS. DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD Código:
NTE INEN 1013
QU 04.04-315
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo
Oficialización con el Carácter de
Por Acuerdo No. de
Publicado en el Registro Oficial No. de
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: de 1981-01-16 a 1981-03-01
Subcomité Técnico: QU 04.05 PINTURAS
Fecha de iniciación:
Integrantes del Subcomité Técnico:
Fecha de aprobación: 1982-03-03
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Ing. Kleber Machado
Ing. Iván Navarrete
Ing. Juan Morales
Ing. Marco Dávila
Ing. Luis Espín
Ing. Samuel Sánchez
Ing. Aníbal Gordillo
Ing. Juan Enríquez
Dr. José Hazins
Ing. Erwin Acosta
Arq. Manuel Cartagena
Dr. Jaime Ortega
Ing. Gustavo Cedeño
Ing. Manuel Torres
Dr. Sixto Aguirre
Mayor Edmundo Egas
Teniente Edgar Trujillo
Dr. Víctor Correa
Ing. Alfonso Vega
Dr. Kurt Freund
UNIVERSIDAD CENTRAL
INSOTEC
INSOTEC
AYMESA
PINTURAS CONDOR
PINTURAS WESCO
MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS
MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS
ULTRA QUIMICA CIA. LTDA.
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL (IIT)
COLEGIO DE ARQUITECTOS
IESS (DIVISIÓN RIESGOS DE TRABAJO)
IESS (DIVISIÓN RIESGOS DE TRABAJO)
PINTURAS SUPERIOR
PINTURAS UNIDAS
DIRECCIÓN NACIONAL DE TRANSITO
DIRECCIÓN NACIONAL DE TRANSITO
PINTURAS UNIDAS
PINTURAS ARCO IRIS
ASOCIACION DE FABRICANTES DE
PINTURAS Y RESINAS
PINTURAS HEMPEL
ECASA
PINTURAS UNIDAS
INEN
Ing. Enrique Díaz
Ing. Rómulo Mejía
Ing. Manuel Verde
Ing. Marcos Yánez
Otros trámites:
El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1983-04-21
Oficializada como: OPCIONAL
Registro Oficial No. 660 de 1984-01-12
Por Acuerdo Ministerial No. 1003 de 1983-12-29
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