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涂层粘附的试验方法

为了使涂层的性能令人满意,它们必须附着在应用它们的基材上。有许多公认的方法可以用来确定涂层与基材结合的好坏。常用的测量方法是用刀或用拉出粘附测试仪。在任何测试之后,重要的是要记录粘结破坏是胶粘性的(涂层/基材界面的破坏)还是内聚性的(涂层膜或基材内部的破坏)。

刀试验

这种简单的测试需要使用公用刀挑选涂层。它建立了涂层对底物或另一种涂层(在多涂层系统中的粘附(在多层涂层中的粘附是均匀的水平。性能是基于难度从基板上除去涂层的难度和除去涂层的尺寸。

使用刀和切割导轨,将涂层以30 - 45度角在两腿之间向下切割到基材上,与基材相交形成一个“X”。在顶点,刀的尖端被用来将涂层从基材或下面的涂层中抬起。

这是一个非常主观的测试,其价值取决于检查员的经验。具有高粘性强度的涂层可能看起来比易碎的粘附性更差,并且在探测时容易容易裂缝。与其他粘合试验方法没有已知的相关性(下拉,带等)。

ASTM D6677提供了该测试应用和性能的标准方法。

胶带测试

在金属基板上,更正式的刀片测试是胶带测试。施加压敏胶,并在涂层中制造的切口上除去。该测试有两种变体;X切割胶带测试和交叉舱口胶带测试。

X-cut胶带测试主要用于工作现场。使用锋利的剃须刀片、手术刀、小刀或其他切割设备,将涂层以30 - 45度角在两腿之间向下切割至基材,与基材相交形成一个“X”。用钢或其他硬金属直刀来确保直线切割。胶带被放置在十字路口的中心,然后迅速移除。然后检查x -切割区域是否从基材或以前的涂层中去除,并进行额定。

交叉舱口胶带测试主要用于在小于5密耳(125微米)厚的涂层上的实验室中。它使用交叉口图案而不是x模式。需要一种切割引导件或具有多个预设刀片的特殊交叉舱口刀具来确保切口恰当地间隔开并平行。拍摄和拉下胶带后,然后检查切割区域并额定值。

在ASTM D3359中提供了这些测试的应用和性能的标准方法。

下拉测试

对粘合性的更多定量测试是载荷测试,其中装载夹具通常被称为a多莉或短根,用粘合剂粘在涂层上。用…便携式拉出粘附测试仪随着载荷的不断增加,钻具被拉出。拉出钻具所需的力或钻具所承受的力,其抗拉强度以磅/平方英寸(psi)或兆帕斯卡(MPa)为单位。失效将发生在由滑块、粘合剂、涂层系统和基板组成的系统中最弱的平面上,并将暴露在断口表面。

与其他方法施加的剪切应力相比,该试验方法最大化拉伸应力,例如刮刀粘附,结果可能不具有可比性。此外,拉出强度测量取决于测试中使用的仪器。使用不同刚度的基板上使用不同器件或结果获得的结果可能不可比较。

测试人员使用机械(手动),液压(油)或气动(空气)压力进行操作。它们被分类为固定的对齐或自我对准,这取决于它们确保垂直拉出力的能力。当拉出力垂直于所测试的表面时,获得最佳可重复性。

PosiTest AT-M照片与20毫米的推车,粘合剂,切割机,和测试板

全方位拉出的可用性附着力测试模型有助于测量几乎任何刚性基板上的涂层粘附。例如,20毫米的折扣可能是金属,塑料和木材上的典型涂层粘合强度的理想选择,在其中50毫米的折叠更适合于涂层上的砌体基板,如混凝土。许多厂商还提供定制的多凌大小来解决特殊的测量需求。例如,减少20毫米至10mm的多摩尔大小,将量型的拉出范围增加4次,允许一些制造商准确地测量超过12,000psi的粘合强度。保持廉价廉价消除了重新使用的可用性的需求,大大简化了准备过程,允许维持物理样本以供未来参考或提取测试结果的证据。

ASTM D4541和ISO 4624中有适用于这种测试的标准方法和性能。

刮测试

这种测试通常在实验室进行,仅限于测试光滑、平坦的面板表面。附着力的确定是通过将涂覆板压在一个圆形的触头或环下,并不断加载,直到涂层从基材表面去除。采用了一种被称为平衡梁刮粘试验机的装置。

ASTM D2197提供了该测试的应用和性能的标准方法。

其他测试

还有许多其他的粘附试验。其中一些涉及到使用拉伸试验机,将涂料涂在衬底上,并在涂料中嵌入一条纺织带(拉伸机拉伸衬底和布料),或者将涂料涂在衬底的两片之间(拉伸机拉伸衬底的两片)。ASTM D2370描述了有机薄膜作为自由薄膜时的伸长率、抗拉强度和刚度的一种测试方法。通过安装铝螺柱并用拉伸试验机将其移除,有机涂层附着在塑料基体上,覆盖ASTM D5179。

ASTM D4145描述了用于确定涂层的涂层柔韧性和粘附性的弯曲试验。当通过辊形成,制动弯曲或其他变形过程制造成产品时,这些有机涂层经受应力。这些应力可以超过涂层的柔韧性或粘合强度,从而导致涂层的破裂,暴露底物,或粘附到基材上的粘附性。该测试是评估涂层系统承受制造应力的能力的方法。

ASTM 4146描述了工厂在钢上应用富锌底漆/铬酸盐复合涂层的成形性和附着力测试。在这个测试中,涂覆的试样在合适的机器上双轴拉伸一定的距离,将胶带涂覆在变形区域(圆顶)上,然后拉掉,将除去的涂层数量与摄影标准进行比较,以确定涂层的附着力等级。

附着力也是铅笔硬度、重力计、冲击(落镖等)或芯棒弯曲等硬度测试的测量结果。涂层脱落应在这些测试中记录。最后,在一些耐化学腐蚀测试中,涂层会起泡、起泡甚至脱落,从而导致附着力的丧失。

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