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发表时间:2023-11-27
使用拉开法测试涂层与基材的附着力
拉开法是通过胶黏剂将试板或试柱上的涂层面与另一个试柱上的涂层相黏结,通过液压或机械方法测定涂层垂直向上的应力大小,并以测得的单位面积的拉力大小表示涂层附着力。表示方法为F=G/S,式中F为附着力,单位为MPa ;G为涂层破坏时的力,单位为N ;S 为试柱面积,单位为cm2。拉开法测试时,试柱直径一般为20 mm或14 mm,拉开速度≤1 MPa/s。此种方法可以测定单涂层体系或多涂层体系的附着力,结果以数值和涂层破坏形式相结合表示,通过分析结果数值和涂层的破坏形式,可以判断涂层体系中各道涂层的附着力差异。
试验过程中注意事项:
◆ 试验前必须考虑所用的基材的类型,选择适合的试验组合类型
一般而言,试验组合有以下三种类型:
组合A:在坚硬的和易变形的基材上(使用两个试柱):将试板放在两个表面涂有胶黏剂的试柱中间,两个试柱应位于试板的中央且同轴心对齐。
组合B: 使用单个试柱从单侧进行试验的方法(仅适合坚硬底材):将涂有胶黏剂的试柱表面与涂层相连。
组合C—试柱法,其中一个试柱作为已涂漆底材:一个试柱涂有胶粘剂的表面与另一个试柱涂有受试产品的表面相连。
一般而言,实验室或施工现场实际测试中,组合A和组合B进行试验的情形较多,选择组合C进行试验的情形相对较少。
对于易变形底材,如薄金属、塑料、木材,选择组合A进行试验。
对于坚硬底材,如厚混凝土、厚金属板,选择组合A和组合B进行试验均可。
对于一些特定的情况,如需要避免底材变形等可能对结果影响较大的情形,可选择组合C进行试验。
◆ 根据涂层的类型,选择适用的胶黏剂
虽然市面的胶黏剂种类繁多,但适合于该试验的胶黏剂非常少,试验人员在选择胶黏剂的时候应尽可能满足如下要求:
—胶黏剂的内聚力和粘结性大于涂层的内聚力和粘结性;
—能给出最大的试验结果(通常破坏形式为涂层自身或涂层与底材间的破坏);
—试验期间对涂层自身性能没有可察觉的影响。
胶黏剂自身破坏或胶黏剂与试柱间胶结破坏(破坏形式为Y、Y/Z)时,应重新试验选择其它胶黏剂。
另需注意:胶黏剂固化期间,锭子的固定位置能不移动,以确保试验组合的各部分间产生连续、牢固的胶结面。
◆ 分离涂层时须保证能切透胶黏剂和涂层直至底材
附着力的结果是以涂层间或涂层与底材间的附着被破坏时单位面积上所需的拉力表示的,单位为兆帕(MPa)。切割时沿试柱周线切割胶黏剂和涂层至底材,才能保证试验结果的有效性。
操作者也必须注意标准中规定的例外情况:若对涂层不进行切割,只有当涂层体系厚度小于150μm时,且经相关方约定才能进行。
◆ 正确判定试验结果
观察破坏形式时,需要清楚地了解被测试的是单涂层还是复合涂层;如果是复合涂层,需要辨别涂层体系的构成(如底漆+中间漆+面漆或第一道涂层、第二道涂层……),避免误判。示例:如果被测试的是施涂于钢板上的复合涂层(底、中、面配套,且底、中、面颜色可区分),那么试验的破坏形式中不可能出现A,可能出现的破坏形式有A/B、B、B/C、C、C/D、D、D/Y。
采用拉开法进行附着力测试,单试柱法测试结果显著小于双试柱法。由于双试柱法在操作过程中试柱间可能产生位置偏移及剪切力等影响,使得测试数据分散性较大。单试柱法数据分布范围更窄,标准偏差及数据离散型也较小,测试结果重复性更好。另外,单试柱法可采用便携式的测试设备,具有体积小,携带方便,适合现场工程涂装检测。
除此之外,测试所使用的仪器类型、试验组合类型对拉开法附着力试验结果影响很大,不同类型的仪器、采用不同的试验组合方式、往往得到差别很大的试验结果。此外,采用同一设备、同一组合方式,试验结果的数值以及破坏形式与底材、所选用的胶黏剂也直接相关。 因此,报告试验结果的同时应注明试验机的类型、选用的组合方式、底材、选用的胶黏剂等信息,这样才能科学地评价涂层或涂层体系的附着效果或涂层体系配套性的优劣。