涂料的檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于涂料的檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)8.3漆膜的老化8.2漆膜的性能測(cè)試8.1漆膜的形成過(guò)程控制第8章漆膜的形成及性能第2頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)涂料性能的測(cè)定方法，如附著力，細(xì)度，著色力，耐化性等二十幾種性能的測(cè)試方法及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)涂料行業(yè)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量認(rèn)定。第3頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.1漆膜的形成過(guò)程控制1、表面張力表面張力理論可以用來(lái)理解漆膜形成過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。表面張力推動(dòng)濕漆膜流動(dòng)，一方面努力減少濕漆膜的表面積（由粗糙變平滑）；另一方面以低表面張力液體流動(dòng)去覆蓋高表面張力的表面（涂裝時(shí)要控制，以使涂料的表面張力低，基材的高，濕漆膜自動(dòng)地在基材表面流平）。漆膜流平性不好，刷涂時(shí)會(huì)出現(xiàn)刷痕，噴涂時(shí)出現(xiàn)橘皮，輥涂時(shí)出現(xiàn)滾痕。但流平太好的涂料容易流掛。第4頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、形成平滑漆膜的問(wèn)題漆膜的流平——是一個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，除表面張力外，濕漆膜表面粗糙度越小，涂料粘度越低，濕漆膜越厚，流平就越快。回縮——涂料表面張力高，基材的低，漆膜不能流平。有油污的鋼材會(huì)造成漆膜回縮?？s孔——低表面張力的小顆粒或小液滴產(chǎn)生的。最低表面張力處形成凹縮孔，外觀是小圓形，像火山口。流平劑——首先需要對(duì)涂料的配方、制造、工藝等進(jìn)行優(yōu)選，其次采用防縮孔流平劑。高沸點(diǎn)混合溶劑，有限混溶的樹脂。第5頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、泡沫和消泡泡沫的形成——水性涂料（乳膠漆）廣泛應(yīng)用消泡劑，傳統(tǒng)溶劑型涂料的泡沫問(wèn)題不突出，但有時(shí)也用消泡劑，特別是在木器漆中。消泡的機(jī)理表面活性物質(zhì)吸附于液膜表面，有反抗液膜表面擴(kuò)張或收縮的能力，這種穩(wěn)定液膜表面的能力被稱為表面彈性，也稱吉布斯彈性。泡沫越穩(wěn)定，涂料的粘度越高，消泡越不容易。消泡劑的表面張力越小，消泡效果越好，實(shí)際應(yīng)用時(shí)還要求消泡劑遷移至液膜表面的速度快，在泡沫表面擴(kuò)散的能力強(qiáng)。消泡劑——可分為消泡劑和抑泡劑。消泡劑分為低級(jí)醇類、極性有機(jī)化合物系、礦物油系、有機(jī)硅系。實(shí)際應(yīng)用中多是幾種材料的組合，如礦物油消泡劑、聚硅氧烷消泡劑。第6頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、流掛高固體份涂料的流掛——溶劑揮發(fā)慢。水稀釋型涂料的流掛——水和溶劑揮發(fā)時(shí)，水揮發(fā)得快，有機(jī)溶劑富集，使涂料粘度下降。防流掛助劑——?dú)浠吐橛拖担ㄈ鐨浠吐橛?，具有觸變性，適用于脂肪烴和芳香烴溶劑體系），氧化聚乙烯系，有機(jī)膨潤(rùn)土系，氣相二氧化硅系，酰胺蠟系，超微沉淀CaCO3，二亞芐基山梨醇，金屬皂系，共聚油系，表面活性劑系。第7頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、流平流掛形成測(cè)試施工性——刷涂性、噴涂性、刮涂性；容易施工，且漆膜流平快，沒(méi)有流掛、縮邊、起皺、滲色或咬底等現(xiàn)象。GB6753.6-86。流平性——GB1750-79(88)，以刷紋消失和形成平滑漆膜所需時(shí)間來(lái)評(píng)定。ASTMD2801-69（81）。流掛性——流掛產(chǎn)生原因有三：涂料的流動(dòng)特性不適宜；涂層過(guò)厚、超過(guò)涂料可能達(dá)到的厚度的局限；涂裝環(huán)境和施工條件不合適。第8頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天6、發(fā)花和浮色由于表面張力梯度驅(qū)動(dòng)的對(duì)流，造成顏料分離，漆膜干燥時(shí)顏料分布不均勻，即產(chǎn)生發(fā)花和浮色。發(fā)花漆膜的顏色是斑駁、不均勻的，而浮色漆膜的顏色均勻，表面顏色是一致的，但比應(yīng)該有的深些或淺些。顏料絮凝通常造成發(fā)花。有意識(shí)地利用發(fā)花，可得到美觀的錘紋漆圖案。調(diào)整涂料配方，不用低密度很細(xì)的顏料，用揮發(fā)快的溶劑和粘度較高的基料，都能減少浮色。用顏料分散劑來(lái)減少顏料絮凝，用流平劑在漆膜表面形成低表面張力的單分子層，阻止渦流的流動(dòng)，都能防止發(fā)花。觸變劑也通過(guò)控制粘度防止浮色和發(fā)花。第9頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天7、起皺起皺是指漆膜表面皺成許多小丘和小谷。有些細(xì)得肉眼看不出，但光澤會(huì)偏低。厚漆膜比薄漆膜更容易起皺。充分利用可以得到皺紋漆。第10頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.2漆膜的性能測(cè)試1、聚合物的粘彈性聚合物是典型的黏彈體，由聚合物組成的漆膜也具有粘彈性。如P216圖8-1動(dòng)態(tài)力學(xué)譜中的a峰對(duì)漆膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的分辨力，可用來(lái)指導(dǎo)成膜聚合物的合成和涂料配方。兩個(gè)互不相容的聚合物會(huì)顯示兩個(gè)a峰；無(wú)規(guī)共聚物有一個(gè)寬的a峰；嵌段或接枝共聚物會(huì)有兩個(gè)a峰；兩種不混溶的聚合物以梯度滴加工藝制成的乳液，只顯示一個(gè)a峰，而分段滴加工藝則顯示兩個(gè)a峰。第11頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、漆膜的力學(xué)性能1)、漆膜成膜的原理溶劑揮發(fā)型成膜自由基聚合反應(yīng)成膜（氧化聚合、自由基引發(fā)劑引發(fā)聚合、能量引發(fā)聚合）縮合聚合固化成膜聚合物粒子凝聚成膜——有機(jī)溶膠、乳膠漆；水性聚氨酯分散體、粉末涂料（熱固性需交聯(lián)）第12頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2)、其他影響漆膜性能的因素漆膜厚度，薄漆膜柔韌性更好，更耐沖擊，但遮蓋力較差。溶劑揮發(fā)（溶劑一般有增塑作用），Tg增大，漆膜柔韌性下降。烘烤交聯(lián)的漆膜還常能觀察到隨時(shí)間而進(jìn)行的硬化現(xiàn)象。第13頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、漆膜力學(xué)性能測(cè)試中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM，德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN，日本標(biāo)準(zhǔn)JIS，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。1)、漆膜力學(xué)性能測(cè)試Instron試驗(yàn)機(jī)——測(cè)試張力（非動(dòng)態(tài)）。測(cè)得抗拉強(qiáng)度、抗拉模量、斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)和斷裂功。熱機(jī)械分析儀（TMA）——測(cè)定壓痕深度與時(shí)間和穩(wěn)定的關(guān)系。如P219圖8-2涂層固化不足的壓痕深度比固化完全大很多。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀（DMA）——能給出貯存和損耗模量、tanδ數(shù)值，以及它們對(duì)溫度的曲線。第14頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2)、涂層應(yīng)用性能一類適用于預(yù)測(cè)實(shí)際使用性能，另一類適用于質(zhì)量控制。漆膜的測(cè)試分三大類：戶外暴露測(cè)試實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)——性能預(yù)測(cè)而不是質(zhì)量控制；經(jīng)驗(yàn)性試驗(yàn)——適用于質(zhì)量控制。第15頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試常用的指標(biāo)硬度附著力沖擊強(qiáng)度柔韌性第16頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天1)、硬度壓痕硬度——粘彈性的靜態(tài)測(cè)試法用壓痕頭在一定重量下壓漆膜一定時(shí)間。升起壓痕頭，用標(biāo)定過(guò)的顯微鏡測(cè)量膜上留下的長(zhǎng)度或面積。GB9275-88。同一涂料，薄膜壓痕硬度值比厚膜高。對(duì)彈性橡膠涂層結(jié)果不準(zhǔn)確。劃痕硬度——反映的是模量、抗拉強(qiáng)度和附著力的組合鉛筆硬度法和劃針測(cè)定法。鉛筆硬度可以手工操作和儀器試驗(yàn)。GB6739-86，鉛筆有6H到6B共13級(jí)，6H最硬，6B最軟。劃痕硬度反映的是模量、抗拉強(qiáng)度和附著力的組合。擺桿硬度——粘彈性的靜態(tài)測(cè)試法通過(guò)擺桿橫桿下面嵌入的兩個(gè)鋼球接觸涂膜樣板，擺桿擺動(dòng)時(shí)，擺桿的固定質(zhì)量壓迫涂膜，使涂膜產(chǎn)生抗力，根據(jù)從較大角度開(kāi)始擺動(dòng)到較小角度所需的時(shí)間來(lái)判定涂膜的硬度。漆膜一般越硬，衰減時(shí)間越長(zhǎng)；但軟的、橡膠般漆膜衰減時(shí)間也較長(zhǎng)。第17頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天2)、沖擊強(qiáng)度有正沖和反沖，反沖對(duì)漆膜更嚴(yán)酷。沖擊強(qiáng)度表現(xiàn)了漆膜的柔韌性和對(duì)底材的附著力。GB1732-79(88)，沖擊試驗(yàn)儀。第18頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天3)、柔韌性當(dāng)漆膜受到外力作用而彎曲時(shí)，彈性、塑性和附著力等的綜合性能稱為柔韌性。耐沖擊性能和后成型性也是柔韌性的一種反映。軸棒測(cè)定器——GB1731-79圓柱軸彎曲試驗(yàn)儀——GB6742-86錐形撓曲測(cè)驗(yàn)儀——GB11185-89杯突試驗(yàn)機(jī)——GB9753-88T型彎曲試驗(yàn)第19頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天4)、附著力直接拉開(kāi)法——GB5216-85，廣泛地用于高性能維護(hù)涂料和船舶涂料的質(zhì)量控制。劃格測(cè)試法——GB9286-88，ASTMD3359-78。劃圈法——GB1720-79（88）第20頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、漆膜的表面損壞啤酒罐外壁，汽車涂料，地坪，透明塑料涂料（如聚碳酸酯窗玻璃或眼鏡片）。漆膜耐腐蝕性——氨酯涂料一般既有優(yōu)越的耐磨性及能耐溶劑性，可用于地坪的耐磨蝕層以及航天器的面漆。漆膜耐腐蝕性的測(cè)試試驗(yàn)可以干磨也可以濕磨。國(guó)際上通用Taber磨損試驗(yàn)器來(lái)測(cè)定耐磨蝕性；我國(guó)采用JM-I型漆膜耐磨儀；落砂試驗(yàn)。第21頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天擦傷提高涂料耐擦傷性的途徑有：提高漆膜表面硬度；做得有足夠的彈性；加蠟、氟表面活性劑、固體潤(rùn)滑劑等降低摩擦系數(shù)；加玻璃珠可提高環(huán)氧漆膜的耐磨性；在織物印花漿中加入橡膠膠乳粒子可改善耐磨性。第22頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.3漆膜的老化高分子主鏈在不改變其化學(xué)組成的條件下發(fā)生斷裂，使其分子量降低的化學(xué)反應(yīng)稱為高聚物的降解。防老化的方法加紫外線吸收劑；加位阻光穩(wěn)定劑。第23頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天施工性，顏料分散性；干燥時(shí)間，膜厚，涂膜表面外觀（光澤、平整度、流平、流掛、豐滿度），打磨性；力學(xué)性能（硬度、沖擊強(qiáng)度、柔韌性、附著力）；耐鹽霧，耐化性，耐候性，耐黃變，耐刮傷性。第24頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天第25頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天第26頁(yè),共29頁(yè)，2024年2月25日，星期天★清漆配方數(shù)據(jù)及塗膜性能測(cè)試:項(xiàng)目試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)

試驗(yàn)結(jié)果備註塗料粘度Fordcup#4,25℃

60sec.理論NV%膜厚膜厚計(jì)27~30μ硬度三菱鉛筆HASTMD3363密著性1mm×100格,3M#610膠帶剝離5級(jí)ASTMD3359耐溶劑性MEK來(lái)回100次100DRASTMD4752光澤度20°/60°

光澤計(jì)80/95白漆上塗清漆耐衝擊性DuPont?"ψ,1Kg

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