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涂層附著力的測定 宋相麗 蘭小軍 丁立群 王世才 （ 海洋化工研究院,，青島 266071） 附著力指漆膜與底材黏附的牢固程度,，是涂料的重要性能指標,。漆膜附著力的測定受到涂料,、涂裝行業(yè)的廣泛關(guān)注。本文僅就常用的漆膜附著力測定方法進行探討,。 1 涂層附著力測定標準 目前我國現(xiàn)行的漆膜附著力測定標準有3 個：GB/T 1720—1979（1989）《漆膜附著力測定法》,；GB/T9286—1998《色漆和清漆 漆膜的劃格試驗》,；GB/T5210—2006《涂層附著力的測定法 拉開法》。 2 涂層附著力測定法及所用儀器 2.1 GB/T 1720—1979（1989）《漆膜附著力測定法》所用的漆膜附著力測定儀見圖1,。  1—荷重盤,；2—升降棒；3—卡針盤,；4—回轉(zhuǎn)半徑調(diào)整螺栓,；5—固定樣板調(diào)整螺栓；6—試驗臺,；7—攔截螺帽,；8—固定樣板調(diào)整螺栓；9—試驗臺絲杠,；10—調(diào)整螺栓,；11—搖柄 圖1 漆膜附著力測定儀示意圖 將按《漆膜一般制備法》制備的馬口鐵板固定在測定儀上，按順時針方向,，以80~100 r/min 均勻搖動搖柄,，以圓滾線劃痕，標準圓長7~8 cm,，按圓滾線劃痕范圍內(nèi)漆膜完整程度評定附著力,。該法操作簡便,，評定方法直觀,，為廣大涂料、涂裝行業(yè)的專業(yè)人員熟悉,，一直被廣泛采用,。 2.1.1 評級方法 以樣板上劃痕的上側(cè)為檢查目標，依次標出1,、2,、3、4,、5,、6、7 等7 個部位,，相應(yīng)分為7 個等級,，評級時可從7 級（最內(nèi)層）開始評定，也可從1 級（最外圈）評定,，按順序檢查各部位漆膜的完整程度,，如某一部位的格子有70% 以上完好，則認定該部位是完好的,，否則應(yīng)認為壞損,。例如,，部位1 漆膜完好，附著力最佳,，定為1 級,；部位1 漆膜壞損而部位2 完好，附著力次之,，定為2 級,。依此類推，7 級附著力最差,。 2.1.2 注意事項 （1） 測定儀的針頭必須保持銳利,，否則無法分清1、2 級的區(qū)別,。應(yīng)在測定前先用手指觸摸感覺是否鋒利,，或在測定十幾塊試板后酌情更換。 （2） 先試著刻劃幾圈,，劃痕應(yīng)剛好劃透漆膜,，若未露底板，酌情添加砝碼,，但砝碼不要加得過多,，以免加大阻力，磨損針頭,。 （3） 通常要求較好的底漆附著力應(yīng)達到1 級,，面漆的附著力可在2 級左右。附著力不好,，涂膜易與物件表面剝離而失去涂裝的作用和效果,。 （4） 劃圈法附著力測定法一般用于單一涂層附著力的測定。 2.2 GB/T 9286—1998《色漆和清漆 漆膜的劃格試驗》 該標準規(guī)定了以直角網(wǎng)格圖形切割涂層穿透至底材時來評定涂層從底材上脫離的抗性的一種試驗方法,。規(guī)定用切割刀具在準備好的規(guī)定試板上縱橫垂直交叉切割6 條平行切割線（間距由涂層厚度和底材硬度確定）,。用透明膠帶黏貼涂層切斷處（軟底材不用膠黏帶），均勻撕去膠帶,，用4 倍放大鏡檢查切割表面,。 2.2.1 評級方法 漆膜劃格試驗評級方法見表1。  由表1 可見：0 級附著力最佳,。一般超過2 級在防腐涂料中就認為附著力達不到要求,。 2.2.2 注意事項 （1） 劃格法附著力測定時，需要正確把握切割間距,。一般小于60 μm 厚的涂層,，用1 mm 寬的切刀；2 mm 寬的切刀適合于60~120 μm 厚度的涂層,；121~250 μm 涂層用3 mm 寬的切刀,。 （2） 所有切口應(yīng)穿透涂層,，但深入底材不能太深。 （3） 如果涂層過厚或硬而不能穿透底材,，則該實驗無效,。 （4） 該試驗應(yīng)在溫度（23±2）℃和相對濕度（50±5）% 的條件下進行。 （5） 劃格法附著力測定法可測定單一涂層,，也可測定復(fù)合涂層的附著力,。 2.2.3 劃圈法與劃格法區(qū)別 劃圈時涂層的破壞情況同劃格時有相似之處，不同處體現(xiàn)在涂層破壞工具,、破壞形式與評級方法上,。劃格法中每一個劃格的面積是固定的，評級采用受損面積比率,；而劃圈法中由劃圈交叉所形成特定部位的面積是遞增的,，評級考察的是不受壞損區(qū)域所處的位置。 2.3 GB/T 5210—2006《涂層附著力測定法 拉開法》 拉開法所測定的附著力是指在規(guī)定的速率下,，在試樣的黏結(jié)面上施加垂直,、均勻的拉力，以測定涂層間或涂層與底材間的附著破壞時所需的力,，以MPa 表示,。此方法不僅可檢驗涂層與底材的黏結(jié)程度，也可檢測涂層之間的層間附著力,。該方法用于考察涂料的配套性是否合理,，全面評價涂層的整體附著效果。拉力試驗機在已涂漆底材平面的垂直方向上施加拉伸應(yīng)力,，該應(yīng)力以均勻的且不超過1 MPa/s 速度穩(wěn)步增加,，使破壞過程在90 s 內(nèi)完成,。 2.3.1 試驗所用底材 試驗所用底材為標準試柱,、薄金屬、塑料,、木材,、堅硬底材（厚的混凝土板）。本文重點討論在標準試柱上的附著力測定,。 在標準試柱（要求試柱直徑為20 mm）上測定附著力有3 種情況：（1）在堅硬和易變形的底材,，單面或雙面涂漆的底材上進行夾層試驗；（2）使用單個試柱從單側(cè)進行試驗,；（3）試柱法,，其中一個試柱作為已涂漆底材進行試驗。本文就第一種情況,，即在單面涂漆的底材上考察某種涂料在橡膠底材上的附著力測試情況,，從涂漆底材上截取不同規(guī)格的試片進行測試,，測試結(jié)果見表2。  由表2 可見：該漆附著力與橡膠試片的規(guī)格有很大關(guān)系,。依據(jù)標準GB/T 5210—2006,，橡膠試片做成直徑為30 mm 圓形或邊長為30 mm 正方形，測定結(jié)果較理想,。 2.3.2 拉開法附著力的失效類型及注意事項 一般在金屬基體上進行拉開法試驗可能發(fā)生3種失效類型： （1） 黏結(jié)失效：即受拉力后,，膠層從涂層或試驗拉頭上拉斷，或其自身內(nèi)部拉斷,，認為是膠黏劑失效,。涂層與基材或涂層與涂層之間的附著力均會超過此值。 （2） 附著力失效：即涂層與底材在拉力下分離,，此值為涂層與底材的附著力,。 （3） 內(nèi)聚力破壞：即涂層本身被拉斷，此值作為層間附著力的數(shù)值,，涂層與底材的附著力超過這一數(shù)值,。對于每一種涂料都有規(guī)定的拉開法測定值，一般要求大于2 MPa,，雙組分環(huán)氧涂料大于4 MPa,。 注意事項： 附著力的好壞與底材表面的預(yù)處理、施工方式及涂膜的保養(yǎng)有很大關(guān)系,，條件允許的情況下,，最好試柱表面噴砂達到要求的清潔度和粗糙度，試柱噴砂后3 h 內(nèi)盡快使用,。通過此項目的檢查,，可以檢驗涂料組成，特別是樹脂的使用是否合理,。 3 結(jié)語 漆膜附著力的好壞直接影響涂料對底材的保護能力,，所以涂料附著力指標對于涂料而言非常重要。漆膜的附著力除了取決于所選用的涂料基料外,，還與底材的表面預(yù)處理,、施工方式以及涂膜的保養(yǎng)有十分重要的關(guān)系，例如,，在潮濕,、有銹蝕、有油脂的金屬表面涂裝,，附著力就差,。 |
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