涂料附著力測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
一、什么是附著力?
涂膜的附著力是指涂膜與被附著物體表面之間或涂膜各涂層之間,通過物理和化學(xué)作用相互粘結(jié)的能力。附著力是檢測(cè)涂料品質(zhì)好壞的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo):附著力好的涂膜經(jīng)久耐用,具備使用要求的性能;附著力差的涂膜容易起泡、龜裂、脫落等問題,影響正常使用。廣義上講附著力可分為二類:主價(jià)力和次價(jià)力?;瘜W(xué)鍵即為主價(jià)力,具有比次價(jià)力高得多的附著力。次價(jià)力基于以氫鍵為代表的弱得多的物理作用力。這些作用力在具有極性基團(tuán)(如羧基)的基材上更常見,而在非極性表面如聚乙烯上則較少。
二、附著力的機(jī)理:
1、機(jī)械連接理論
這種附著的機(jī)理主要是針對(duì)界面不平整,含有孔、洞或裂隙的基材上的涂裝。當(dāng)涂料涂于基材表面時(shí),涂料能夠潤(rùn)濕滲透進(jìn)入這些縫隙,這樣等涂膜固化以后,這些進(jìn)入縫隙的涂膜則能夠起到類似于釘子的作用,從而抓牢底材。機(jī)械附著的機(jī)理在例如木材、噴砂處理、機(jī)械打磨等方面都有一定的表現(xiàn)。

2、共價(jià)鍵理論
共價(jià)鍵理論是指在涂膜與底材接觸后,形成某些共價(jià)鍵,這類型的鏈接力是最牢固、最耐久的。形成的前提是要求在涂膜與底材中有相互契合的化學(xué)基團(tuán),這些基團(tuán)在靠近后,能夠形成化學(xué)鍵。例如某些有機(jī)硅烷對(duì)玻璃、金屬及有機(jī)礦石的附著力增強(qiáng);再如某些底材帶有羥基、羧基與涂料中固化劑的鏈接等。
3、范德華力理論
范德華力是提供常規(guī)附著力的最常見的一種力。當(dāng)涂膜與底材近距離接觸后,分子相互接近而產(chǎn)生吸引力。這種吸引力是一種短程的相互作用,一般在0.3-0.5nm有較強(qiáng)的效果。另外,分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大、變形性越大、越容易被極化,則作用力更強(qiáng)。
4、靜電理論
涂層和底材表面均有一定的電荷殘存散布,當(dāng)涂料和底材近距離接觸時(shí),這些電荷相互吸引可以促進(jìn)涂膜的附著。
5、氫鍵理論
氫原子在與電負(fù)性大的原子(如O、N、F等)形成共價(jià)鍵時(shí),電子偏向電負(fù)性大的原子,而使氫原子帶有正電。因此當(dāng)涂料中含有類似-OH、-COOH等基團(tuán)時(shí),又在基材含有負(fù)電基團(tuán)時(shí),可能會(huì)形成氫鍵效應(yīng),從而提升涂膜的附著力。該類親水基團(tuán)可能會(huì)影響涂膜的耐水性。

6、擴(kuò)散理論
當(dāng)涂膜涂布于底材上時(shí),兩相親和的大分子可能通過擴(kuò)散形成交錯(cuò),從而提升附著力。該種作用力只能發(fā)生在兩相親和的涂層和底材間,因此大多作用于層間附著,尤其是統(tǒng)一體系的兩涂層間的附著。

涂層對(duì)被涂物的保護(hù)在很大程度上受涂層(涂料)與基材之間的附著強(qiáng)度影響,而附著的強(qiáng)度大小不僅與基材的表面狀態(tài)、表面物質(zhì)組成及材料本身的致密性有關(guān),還與涂層中成膜物的收縮應(yīng)力、表面張力、結(jié)晶性與極性官能團(tuán)的體積大小等因素有關(guān)。涂膜與底材之間可以通過機(jī)械結(jié)合、物理吸附等形成氫鍵和化學(xué)鍵,互相擴(kuò)散等作用結(jié)合在一起,這些作用所產(chǎn)生的附著力,決定了涂膜與底材之間的層間附著力。在涂料的涂裝中,參與附著力的機(jī)理是多樣的,往往含有多種作用力。
四、涂料行業(yè)廣義的附著力測(cè)試簡(jiǎn)介
(1)GB/T 1720-2020劃圈法附著力
樣板固定在測(cè)定儀上,為確保劃透涂膜,酌情添加砝碼,按順時(shí)針方向,以80-100r/min均勻搖動(dòng)搖柄(或80-r/min電動(dòng)法),以圓滾線劃痕,標(biāo)準(zhǔn)圓長(zhǎng)7.5cm,取出樣板,評(píng)級(jí)。實(shí)驗(yàn)中需要注意以下幾點(diǎn):
(a )測(cè)定儀的針頭必須保持銳利,否則無法分清1、2級(jí)的分別,應(yīng)在測(cè)定前先用手指觸摸感覺是否鋒利,或在測(cè)定若干塊試板后酌情更換。
(b)先試著刻劃幾圈,劃痕應(yīng)剛好劃透涂膜,若未露底材,酌情添加砝碼;但不要加得過多,以免加大阻力,磨損針頭。
(c)評(píng)級(jí)時(shí)可以7級(jí)(最內(nèi)層)開始評(píng)定,也可以1級(jí)(最外圈)評(píng)級(jí),按順序檢查各部位的涂膜完整程度,例如,部位1涂膜完好,附著力最佳,定為1級(jí);部位1涂膜壞損而部位2完好的,附著力次之定為2級(jí)。依據(jù)類推,7級(jí)附著力最差。通常要求比較好的底漆附著力應(yīng)達(dá)到1級(jí),面漆的附著力可在2級(jí)左右。

(2)劃格法測(cè)定附著力
劃格法附著力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 9286-2021/IDT,ISO 2409、ASTM D 3359。其測(cè)試方法和描述基本相同,只是對(duì)于附著力級(jí)別的說明次序剛好相反。ASTM D 3359是5B-OB級(jí)由好到壞,而ISO 2409是0-5為由好到壞。
根據(jù)涂層的厚度選用不同刀鋸的劃格器:

實(shí)驗(yàn)工具是劃格測(cè)試器,它是具有6個(gè)切割面的多刀片切割器,切刀間隙1mm、2mm和3mm(刀頭可以更換)。將試樣涂于樣板上,干燥16小時(shí)后,用劃格器平行拉動(dòng)3-4cm,有六道切痕,應(yīng)切穿涂膜至底材;然后用同樣的方法與前者垂直,切痕同樣六道;這樣形成許多小方格。對(duì)于軟底材,用軟毛刷沿網(wǎng)格圖形成每一條對(duì)角線,輕輕向前和后各掃幾次,即可評(píng)定等級(jí);而對(duì)于硬質(zhì)底材,先清掃,之后貼上膠帶(一般使用3M膠帶),且要保證膠帶與實(shí)驗(yàn)區(qū)全面接觸,可以用手指來回摩擦使之接觸良好,然后迅速拉開,使用目視或者放大鏡對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)與說明附圖進(jìn)行對(duì)比定級(jí)。其分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)描述為:

本方法不適用于涂膜厚度大于250μm的涂層。
(3)拉開法附著力
拉開法附著力是指在規(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(cè)定涂層或涂層與底材間的附著破壞時(shí)所需的力,以MPa表示。此方法不僅可檢驗(yàn)涂層與底材的粘接程度,也可檢測(cè)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(píng)價(jià)涂層的整體附著效果。拉開法測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5210-2006/IDT,ISO4624:2004、ASTM D-4514等。其中ASTM D-4514為便攜式拉開法,一般為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用,為單側(cè)拉拔,試驗(yàn)數(shù)據(jù)比GB/T 5210較小。GB/T 5210為實(shí)驗(yàn)室使用,有樣板對(duì)接、試柱對(duì)接、單側(cè)拉拔3種方式,大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表面當(dāng)樣板厚度在10mm以上,單側(cè)與樣板對(duì)接結(jié)果差異較小。
拉開法附著力測(cè)試示意圖:

三種檢測(cè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn),具體可參考以下表格:

劃圈法、劃格法均屬于間接測(cè)定法,測(cè)試結(jié)果以分級(jí)表示。由于主要依靠人眼判別,切割過程中準(zhǔn)確度相當(dāng)不容易掌握好,存在個(gè)體經(jīng)驗(yàn)差異從而造成誤差。但是操作簡(jiǎn)單快捷,被廣泛應(yīng)用。
拉開法適用于較厚涂層,單涂層和多涂層體系,測(cè)定涂層之間的附著力時(shí),可優(yōu)先選用該方法。拉開法屬于直接測(cè)定法,能用數(shù)值表示涂層附著力,可用于研究涂料配方是否合理及全面評(píng)價(jià)涂層整體附著效果。此法較為復(fù)雜,且須等膠黏劑完全固化后才能進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)。
五、夢(mèng)能服務(wù)與支持
1、免費(fèi)樣品
如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用,請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項(xiàng)目:驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。
用于維修項(xiàng)目:驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補(bǔ):提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。
申請(qǐng)用量:在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。
2、免費(fèi)打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試,請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)
夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì),以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
4、購買通道
零售:購買50kg以內(nèi),線上購買,抖店直接下單購買。
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