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涂裝質(zhì)量的好壞,最終必須體現(xiàn)在涂膜質(zhì)量的優(yōu)劣上,所以涂裝后的質(zhì)量檢測主要是對涂膜性能的檢測,包括涂膜的機械性能(如附著力、柔韌性、沖擊強度、硬度、光澤等)和具有保護功能的特殊性能(如耐候性、耐酸堿性、耐油性等)兩個方面。其中機械性能是涂裝質(zhì)量檢測中必須檢測的基本常規(guī)性能,而具有保護功能的特殊性能則可根據(jù)不同使用要求選擇性的進行檢測。涂裝后質(zhì)量檢測是評判涂裝質(zhì)量的最終依據(jù)和確保質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。涉及涂裝后質(zhì)量檢測的標準檢測方法如下。
涂裝質(zhì)量的好壞,最終必須體現(xiàn)在涂膜質(zhì)量的優(yōu)劣上,所以涂裝后的質(zhì)量檢測主要是對涂膜性能的檢測,包括涂膜的機械性能(如附著力、柔韌性、沖擊強度、硬度、光澤等)和具有保護功能的特殊性能(如耐候性、耐酸堿性、耐油性等)兩個方面。其中機械性能是涂裝質(zhì)量檢測中必須檢測的基本常規(guī)性能,而具有保護功能的特殊性能則可根據(jù)不同使用要求選擇性的進行檢測。涂裝后質(zhì)量檢測是評判涂裝質(zhì)量的最終依據(jù)和確保質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。涉及涂裝后質(zhì)量檢測的標準檢測方法如下。
(1)GB1720-89(79)漆膜附著力測定法;
(2)GB/T1731-93漆膜柔韌性測定法;
(3)GB/T1732-93漆膜耐沖擊性測定法;
(4)GB/T1730-93漆膜硬度測定法擺桿阻尼試驗;
(5)GB/T6739-1996涂膜硬度鉛筆測定法;
(6)GB5210-85涂層附著力的測定法拉開法;
(7)GB1743-89(79)漆膜光澤測定法;
(8)GB1768-89(79)漆膜耐磨性測定法;
(9)GB1769-89(79)漆膜磨光性測定法;
(10)GB1770-89(79)底漆、膩子膜打磨性測定法;
(11)GB9286-88清漆和色漆漆膜的劃格試驗;
(12)GB6742-86漆膜彎曲試驗(圓柱軸);
(13)GB/T1733-93漆膜耐水性測定法;
(14)GB/T1734-93漆膜耐汽油性測定法;
(15)GB1735-89(79)漆膜耐熱性測定法;
(16)GB1738-89(79)絕緣漆漆膜吸水率測定法;
(17)GB1739-89(79)絕緣漆漆膜耐油性測定法;
(18)GB1740-89(79)漆膜耐濕熱測定法;
(19)GB1741-89(79)漆膜耐霉菌測定法;
(20)GB1761-89(79)漆膜抗污氣性測定法;
(21)GB1763-89(79)漆膜耐化學試劑性測定法;
(22)GB/T1766-1995色漆和清漆涂層老化的評級方法;
(23)GB/T1771-91色漆和漆耐中性鹽霧性能的測定;
(24)GB1865-89(80)漆膜老化(人工加速)測定法;
(25)GB5370-85防污漆樣板淺海浸泡試驗方法;
在上述這些檢測項目中,使用者應(yīng)按照上節(jié)所述的漆膜一般制備方法制備標準試驗樣板,檢測最常規(guī)的涂膜機械物理性能,用以評判涂膜的基本性能的優(yōu)劣?舍槍Σ煌苛系奶厥夤τ,檢測其中的一些防腐保護及裝飾性能的好壞。其中最常用的一些檢測項目如下。
一、漆膜附著力測定法
漆膜附著力是指漆膜與被涂物件表面結(jié)合在一起的堅固程度。附著力是涂料物理機械性能的重要指標之一,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。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。
測定附著力的方法有:劃圈法、劃格(或劃痕)法、拉開法和扭開法等數(shù)種,國家標準標準GB1720-89(79)規(guī)定了劃圈法測定漆膜附著力的方法,而GB9286-88規(guī)定了采用劃格法測定附著力,GB5210-85規(guī)定了采用拉開法測定涂層附著力的方法。其中應(yīng)用最簡便的是劃圈法測定漆膜附著力。
1、劃圈法測定附著力
劃圈法所采用的附著力測定儀如圖6-5所示,按照劃痕范圍內(nèi)的漆膜完整程度進行評定,以級表示。
步驟是將按《漆膜一般制備法》制備的馬口鐵板固定在測定儀上,為確保劃透漆膜,酌情添加砝碼,按順時針方向,以80~100r/min均勻搖動搖柄,以圓滾線劃痕,標準圓長7~8cm,取出樣板,評級。應(yīng)注意以下幾點。
附著力試驗儀及附著力評級
(a)附著力試驗儀;(b)附著力評級圖
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-半截螺帽;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;
(1)測定儀的針頭必須保持銳利,否則無法分清1,2級的分別,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理換。
(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;但不要加得過多,以免加大阻力,磨損針頭。
(3)評級時可從7級(最內(nèi)層)開始評定,也可從1級(最外圈)評級,按順序檢查各部位的漆膜完整程度,如某一部位的格子有70%以上完好,則認為該部位是完好的,否則認為壞損。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完好的,附著力次之定為2級。依次類推,7級附著力最差。
通常要求比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。
2、劃格法測定附著力
另一種測定方法是劃格法,按照GB9286-88進行。實驗工具是劃格測試器,它是具有6個切割面的多刀片切割器,由高合金鋼制成,切刀間隙1mm。將試樣涂于樣板上,待干透后,用劃格測試器平行拉動3~4cm,有六道切痕,應(yīng)切穿漆膜;然后用同樣的方法與前者垂直,切痕六道;這樣形成許多小方格。用軟刷從對角方向刷5次或用膠帶粘于格子上并迅速拉開,用4倍放大鏡檢查試驗涂層的切割表面,并與說明和附圖進行對比定級(見圖6-6)。切割邊緣完全平滑,無一格脫落0級;在切口交叉處涂層有少許薄片分離,但劃格區(qū)受影響明顯不超過5%為1級;切口邊緣或交叉處涂層脫落明顯大于5%,但受影響不大于15%為2級;涂層沿邊緣部分或全部以大碎片脫落,在15%~35%之間為3級;以次類推,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。
3、拉開法測定附著力
拉開法所測定的附著力是指在規(guī)定的速率下,在試樣的膠結(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粘接程度,也可檢測涂層之間的層間附著力;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。盡管測定儀器價格較貴,但仍不斷得到推廣應(yīng)用。
國外常用測定拉開法的儀器是Elcometer附著力試驗儀(見圖6-7)。此儀器小巧、使用方便,可用于現(xiàn)場檢測。Elcometer試驗是將一鋁制試驗拉頭粘在涂層上,采用有刻度的機械拉力試驗機將拉頭拉脫,從標尺刻度讀出拉去鋁頭的拉力。使用時有如下步驟及注意事項。
(1)認真選擇裝置試驗拉頭的區(qū)域,此區(qū)域的表面必須平整,以保證表面與拉頭充分接觸,且面積大于試驗儀腳的尺寸,一般以長寬各10cm以上的面積為宜。
(2)用適當?shù)娜軇┤コ郎y物面的油脂、灰塵;用細砂紙輕輕打磨涂層表面,以促進試驗拉頭的附著;但不要過多磨損涂膜。
(3)用溶劑清洗并輕輕打磨試驗拉頭的較薄測試面,使其表面粗化。
(4)按適當比例混合粘膠。膠粘劑需是本身粘接力極強的品種,如環(huán)氧類雙組分結(jié)構(gòu)膠;必須謹慎保證膠粘劑與試驗涂層相容,粘接的強度大于試驗涂層的強度。
(5)在試驗區(qū)涂一層薄膠,同時也在試驗拉頭的結(jié)合面涂上相同的一層薄膠,將試驗拉頭壓緊在試驗區(qū)涂膠處,并輕微轉(zhuǎn)動拉頭,以保證全部接觸;用一平整重物壓在試驗拉頭上。
(6)按膠粘劑固化說明保證充分的時間間隔,一般24小時的測定。
(7)粘接固化后多采用配套的切刀,套住拉頭,刻畫出透達基體的圓,用以除去過多的膠粘劑,同時不影響試驗拉頭。
(8)將Elcometer試驗儀下部的夾子滑向并嵌入拉頭的溝槽內(nèi),操作者必須保證儀表平穩(wěn)垂直地安置在涂膜表面。
(9)在進行拉開操作之前,將拉力指示器調(diào)到“0”讀數(shù),然后拉緊手輪,按順時針方向旋轉(zhuǎn),至拉頭脫開為止,計數(shù)。仍不能拉開時,采用最大拉力計數(shù)。
在金屬基體上進行試驗可能發(fā)現(xiàn)三種失效類型。
(1)粘接失效,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,認為是膠粘劑的失效。涂層與基材或涂層與涂層之間的附著力均會超過些值。
(2)附著力失效,,即涂層與基體在拉力下分離,此值為涂層與基體的附著力。
(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)定的拉開法測定數(shù)值,一般要求大于2MPa,環(huán)氧等雙組分涂料大于4MPa。
值得注意的是,采用Elcometer試驗儀測定的拉開法附著力數(shù)據(jù)與國標規(guī)定的拉力實驗機測定的數(shù)值有一定的差距。按作者多次實驗的經(jīng)驗,Elcometer試驗儀數(shù)據(jù)乘以3~3.5倍與拉力機測定的數(shù)值相近。因此,每種測試方法的試驗數(shù)據(jù),只能同類比較,具有一定的準確度。在填寫檢測報告時,也要注明使用的檢測儀器和方法。
在進行附著力現(xiàn)場測定時應(yīng)注意:不同種類的涂料需完全干燥,特別是氯化橡膠、高氯乙烯、丙烯酸等溶劑型涂料,真正形成的測定與實驗人員的經(jīng)驗有關(guān),檢測人員平時應(yīng)注意經(jīng)驗的不斷積累。不同基材、不同類型涂料、不同檢驗方法都有可能造成數(shù)值各異。
只有不斷增強涂層與底材及涂層之間的附著力,才能使被涂裝物在嚴酷的腐蝕環(huán)境中延長保護和裝飾的效果和壽命。