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[工艺技术] 影响涂层性能测试准确度的因素

浏览次数: 日期:2015-8-21 11:57

1 引言

      对于从事检测工作的人员,必须不断提高检测的准确度和数据的可靠性。而这不但需要先进的检测设备、完整的标准规范,满足要求的环境条件,更需要高素质的从 业人员和严格的现场管理。因为在任何一个检测过程中,检测结果的准确度除受到所用仪器、设备、环境等硬件的影响外,还受到许多人为因素的影响,而这些人为 因素中有些是不可控制的,有些是可以控制的,只有将这些可控制因素的影响降至最低,才能提高测试的准确度。下面就从几个方面阐述涂料测试过程中影响其测试结果的、可控制的人为因素,亦即现场管理应重视的几个方面。

2 试样的制备

2.1涂漆前底材的表面处理

    要获得良好的涂层质量,涂漆前必须对底材进行预处理。底材表面常会有油污、水份、锈蚀存在,若不清除干净会严重影响底材与涂层之间 的附着力,从而影响其性能的发挥。对于不同底材常要求不同的处理方法,比如对于马口铁板应用120号砂纸沿纵向往复打磨除锈,然后以120号溶剂汽油清洗 干净,以无绒毛布擦干待用。玻璃板应用热肥皂水洗涤,清水冲洗、擦干,涂漆前用脱脂棉蘸溶剂擦净干燥使用。处理干净的底材处于活化状态,极易与空气中的水 份、氧气和手上的油脂、汗渍发生反应,所以,不能徒手直接接触处理干净的试板,且试板一旦处理干净后要尽快涂漆。而铝板常需进行黄色阳极化、阿洛丁处理以 提高其耐蚀性。这些处理是通过化学或电化学方法在铝板表面形成一层致密的氧化膜以阻隔空气对铝板的腐蚀,事实也证明经过处理的铝板耐蚀性明显提高,但在显 微镜下进行观察就会发现氧化膜上存在着许多缝隙,所以仍会有潮气进入缝隙而腐蚀铝板,所以处理过的铝板应在规定周期内使用,超过周期应禁用。在贮存期间应 用干净的牛皮纸将试片包好并于干燥器中保存,拿取试片要用镊子夹取。

2.2样品的准备

   要从一桶涂料中取出具有代表性的样品,必须要将桶中的样品充分搅拌后才能取样,可以采用机械振动的方法;若是双组份或多组分涂料必须按产品标准规定的比例 混合,放置一定时间使其充分反应,但不能超过其适用期,否则组分会反应生成大分子量的胶状物而失去与底材的附着力,影响测试结果。

    涂料在配制以前还要按有关规定进行状态调节,即将样品置于规定的温湿度条件下并保持预定时间。因为有机产品的性能对环境变化很敏感,为取得准确的测试数据 必须进行状态调节。涂漆前应将涂料调至合适粘度,粘度过小,涂膜会发生流挂、遮盖力差、厚度达不到要求;粘度过大,涂膜易形成桔皮,这都会影响表面光泽度 和附着力的测试结果。聚氨酯涂料遇水或醇类会交联成块而变质,在贮存或涂漆过程中应始终避免与水份或醇类接触,取样用的容器、搅棒等要始终保持干燥,贮存 涂料的容器应将盖拧紧避免与空气中潮气接触。

2.3涂漆

   涂漆环境的控制对于干燥多尘地区是个难点,首先为避免空气中的尘粒粘附在未干燥的涂膜上形成瑕疵,最好将试验间保持密闭,关闭门窗以免自然风进入,并经常 打扫保持室内清洁无尘,室内地板打蜡,进入试验间的操作人员应穿干净工作服、软布鞋,以免灰尘污染涂料或已喷至底材的湿漆膜,尤其是涂料细度测试时,掉落 的灰尘会影响细度计的读数。抽风柜内壁可用牛皮纸等保护,因为喷漆时漆雾会污染柜壁,经常更换牛皮纸且保持清洁以免已固化的涂料尘粒污染涂膜。喷漆时不可 一遍就喷至规定厚度,这样会造成漆膜流挂、光泽不均匀、漆膜干燥不彻底引起的发粘、鼓泡,影响光泽和干燥时间的测试,而应交叉薄喷数遍达到规定厚度。转动 喷漆柜内圆盘交叉喷涂,且在喷完一遍后停留1分钟再转动圆盘,以免因为转动而使漆液流淌,且转动圆盘用力不宜过猛以免试片晃动互相粘触,影响涂层质量。 喷漆所用压缩空气要无油无水,喷漆前先检查压缩空气清洁度,若发现含油或水,及时更换油水分离器的过滤网。

2.4漆膜的干燥固化

喷完漆后要让漆膜进行固化,它是溶剂挥发、树脂与底材之间生成牢固化学键的过程,只有充分固化的漆膜才能发挥其防腐蚀性能,漆膜固化可分为两种情况:室温固化和加温固化。

加温固化前要将漆膜在室温下放置半小时再进入烘箱,烘箱处于室温时就放入试片,让试片随烘箱一起升温并在规定温度下保持规定时间。 不能将未干燥的试片直接放入温度很高的烘箱,因为刚喷涂完时涂料中含有大量高挥发性的溶剂,直接进入烘箱在骤然高温下溶剂迅速挥发,过于剧烈使挥发分来不及扩散至空气中在漆膜内部形成鼓泡。

室温固化最重要是环境内不允许有自然风流动,室内应密闭、清洁。在彻底干燥前不允许手触以影响光泽的均匀,手上的汗渍、油脂会影响附着力测试。

若需喷涂底漆和面漆配套涂层,涂底漆后让其固化,固化时间应适当,过长,漆膜表面污染程度会加大,影响与面漆的附着力;过短,底漆固化程度不够,易与面漆”咬起”或发粘,影响其性能测试结果。

3 干膜性能测试

3.1状态调节

从干燥箱中取出的试板不能马上进行测试,应在规定条件下进行状态调节,标准条件下温度为23±2℃,相对湿度50±5%,只有在相同的环境条件下所测得的数据才具有可比性,仲裁试验应选择标准条件。

3.2测试过程

测试过程应严格按试验方法规定来进行,涂料测试所得的试验结果多为条件参数,不同的试验条件得到的试验结果有很大的差别,下面以附着力测试为例详细说明。

附着力作为漆膜最重要的性能测试方法种类很多,目前较常用的是胶带法附着力,即在涂漆表面先刻划不同形式的划痕,然后在划痕区域贴 紧胶带,用力撕去胶带,通过检查漆膜的完整性来判断附着力分级,此方法中的影响因素有:a)试验前涂漆表面的洁净程度,应使用合适溶剂清洁并干燥试验表 面;b)划痕的形式不同,常用的有相距25mm的两平行划线;相距25mm的两平行划线加45º斜线;四条相距1mm的划线和与之垂直的另四条平行划线, 五条相距1mm的划线和与之成45º的另五条平行划线;六条相距1mm的划线和与之垂直的另六条平行划线,不同形式划线所得结果不具可比性。c)所用胶带 和压紧胶带所用的力,胶带多材用3M公司250胶带,压紧胶带使用包覆橡胶的磙子自然滚过被试表面d)撕去胶带的动作应快速而剧烈,在试验时应根据要求选 择以上参数,才能得到准确的试验结果。

所用仪器、设备应符合文件要求,定期校验并在有效期内,还应定期进行期间核查,以保证仪器设备在服役期间的测量稳定性。仪器设备型号参数的不同会使所得试 验结果相差甚远。如不同的冲击试验方法规定了不同的落锤冲击试验器参数:冲击头直径分别为16mm和8mm,在相同的冲击功作用下,对试验表面的作用力不 同,在进行试验时应按照规定的试验方法选择冲击试验器。

冲击、铅笔硬度等机械性能的测试,应考虑试板的边缘效应,一般距边缘15mm内应避免试验,且同一试片上的几个平行测试点相距至少15mm。因为漆膜边缘一般较内部厚,各种机械性能较内部降低,不能代表整个漆膜的性能。

漆膜厚度对许多性能的测试影响很大,在测试前一定要进行厚度测试,确保漆膜厚度符合规范的规定,否则测试结果不具有可比性。

涂膜的光泽是涂膜表面将照射在其上的光线向一个方向反射出去的能力,是衡量涂膜外观性能的重要指标之一,在测试中要注意不能徒手直接接触试板表面,手上的汗渍会造成光泽值下降。

4 人员

从事涂料检测的人员应持有本专业上岗证,且应定期培训,熟知本专业的标准规范。应经常开展试验室内部和试验室间的人员比对试验,尤其要定期开展能力验证,通过比对分析找出影响试验结果的可控制因素,提高试验室人员的测量准确度。

5 结语

以上谈了几点漆膜制备、测试过程中影响测试结果的因素,综述一下就是选择正确的试验方法、使用满足要求的仪器设备和环境条件、按照 规定的程序进行操作、有资质的人员,其中人员是最重要的因素,因为这些具体问题看似简单,做起来却并不容易,且不论测试设备如何先进、标准规范如何完整, 所有工作都要由人员来完成,所以严格的管理和高素质的员工是提高检测水平的重要因素。

来源:慧聪表面处理网

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