结合力-附着力测试一e测试

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结合力-附着力测试

2022-01-14 15:55:26 0 3903

概述

两种不同物质接触部分的相互吸引力，分子力的一种表现。只有当两种物质的分子十分接近时才显现出来。两种固体的一般不能密切接触，它们之间的附着力不能发生作用；液体与固体能密切接触，它们之间的附着力能发生作用。例如涂料与所涂敷的物体之间具有附着力。

漆膜与被涂物表面结合在一起的坚牢程度而言的。这种结合力是由漆膜中聚合物的极性基团(如羟基或羧基)与被涂物表面的极性基相互作用而形成的。被涂物表面有污染或水分;漆膜本身有较大的收缩能力;聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等。这些均是导致漆膜附着力下降的因素。漆膜的附着力只能以间接的手段来测定。

测试方法

目前专门测定漆膜附着力的方法分为三大类型，即以划格法、划圈法为代表的综合测定法，以拉开法为代表的剥落试验法和用溶剂和软化剂配合使用的测试。

1.划格法

GB1720标准

1.适用范围:

适用于各种单一涂层附着力的测量，适用范围较广。

2.试验材料和设备:

附着力测定仪(如图3)、马口铁版:50x100x0.2-0.3mm、四倍放大镜、漆刷:宽25-35mm。

3.试验要求:

在马口铁板上制备样板三块，待漆膜干后，在恒温恒湿条件下测定。

4.测试步骤:

(1)将样板放在试验台上，固定样板。

(2)移动升降棒使转针的尖端接触到漆膜。

(3)若划痕未露底板，酌情加砝码，按顺时针方向以80-100转的转速均匀摇动手柄，

(4)划痕标准图长为75±0.5 cm，取下样板。

(5)用漆刷刷去划痕上的碎屑，以四倍放大镜检查划痕并评级。评级标准如图4

注:结果应以至少两块样板评级一致。

ASTMD3359标准

1.适用范围:只用于金属基底的涂层附着力测试。

2.试验方法概述:标准包含两种试验方法:试验方法A、试验方法B。

3.方法A:划x测试

在涂层表面划X形划痕，并切割至底层，将胶带覆盖于切痕上面，然后拉起，进行评估。

试验设备及材料:

a.尖角良好的金属刀具。

b.金属直尺(确保划出一条直线)。

c.宽度为25mm的3M610，670，710，898胶带。

d.橡皮擦

操作方法:

a.选择一个干净的表面，为利于测试，表面需干燥。

b.在涂层上划两条40mm长的割痕，并且中部相交呈X形，最小角不小于30°。

c.借助金属基底在切痕处的反光来判定是否切透，若未切透则重新换位置进行切割。并用软刷刷去涂层表面的薄片或碎屑。

d.截取75mm左右长的3M胶带，与锐角方向一致将其中心贴于切痕交叉点位置，使胶带平整的贴于切痕表面，用橡皮稳固的摩擦。

e.在90+30s时间内，尽可能的呈180°撕掉胶带。

f.检查X切口处被撕去的膜层，按照如表1标准评估附着力等级:

方法B:百格测试

a.选择一个合适的表面，放置与稳定的位置。

膜厚不超过50um的膜层，用1mm间隔划11条切痕。膜厚50um-125um的膜层，用2mm间隔划6条切痕。超过125um的膜层则使用方法A。

b.相垂直方向刻划要求的切线，用软刷除去膜层上被分离的碎屑。

c.检查切口处是否刻划到基底，若没有穿透至基底，则在其他区域重新划格。

d.截取75mm左右长的3M胶带，将其中心段贴于划痕表面，使胶带平整的贴于切痕表面，用橡皮摩擦使其接触稳固。

e.在90±30s时间内，尽可能的呈180°撕掉胶带。

f.在放大镜下检查网格区从金属基材上剥落的膜层，按照如下图2标准评估附着力等级:

ISO2409-2013(GB/T9286)

1.适用范围:

硬质底材(如钢)和软质底材(如木材与塑料)涂层附着力测试。本标准不适用于膜厚大于250um的材料，以及不适用于有纹理的涂层

2.测试设备:百格板、百格刀、放大镜:2-3倍

除非另行商议，应采用每25mm宽粘着力6N和每25mm宽10N(按照IEC60454-2来测定)的粘胶带。粘胶带宽度至少为50mm。

3.试验要求:

(1)试板应平整目无变形。试板尺寸应能介许试验在三个不同位置进行，此三个位置的相互间距或试板边缘间距不得小于5mm。

(2)当试板是由一些较软的材料制成时(如木材)最小厚度应为10mm。当试板由硬质材料制成时最小厚度为0.25mm。

(3)试验在(23±2)℃和相对湿度(50±5)%时进行。

(4)状态调节无另外商定，则应在在上述实验环境放置6h。

(5)切割数目:在每个方向上切割数应为6.

(6)切割时每个方向上间距应该相等，且间距取决于涂层厚度和底材，按照下表3:

(7)切割工具:

单刃切割工具:刀刃为20-30°，刀刃厚度为(0.43±0.03)mm，当刀刃磨损到0.1mm时，必须将其重新研磨。

多刃切割工具:具有六个刀刃，间距为1mm、2mm或3mm，1mm刀刃跨距为5mm，2mm刀刃跨距为10mm，当刀刃磨损到0.1mm时，必须将其重新研磨。见下图1

4.试验步骤:

(1)将试样放置于平整稳定的表面，以防止变形。

(2)握住刀具，均匀的以适宜间距及切割速率在形成规定数目的切割数。

(3)与原切线90°相交，进行切割，形成网格图形。

(4)用软毛刷沿对角线方向刷去碎屑。

(5)取下75mm长的粘胶带，胶带中心位于网格中心，用手指按压平整贴于表面。

(6)贴上五分钟内，以60°角在0.5s或1s内平稳的撕下胶带。

(7)参考右图2进行评级:

GB/T5270、ASTMB571其划格试验方法基本与GB9286试验方法一致。

拉开法

ISO4624-2002、GB/T5210-2006标准

1.适用范围:色漆、清漆以及相关产品单涂层或多涂层的附着力测定;适用于多种底材，易变形底材:如薄金属、塑料、木材，坚硬底材:如钢板、水泥板。

2.试验材料和设备:

(1)拉力试验机:应力不超过1MPa/s，从施力到破坏应在90s完成。

(2)试柱:由钢或镀铝圆柱组成，每个试柱一端是粘结胶粘剂/涂层的坚硬平整表面，另一端是连接拉力试验机的装置，每个试柱标准直径是20mm高不小于直径一半。如果使用直径为7mm的试柱，要进行10次测量。

(3)定心装置:确保试样同心排列，见下图8

(4)胶黏剂:双组分快干环氧胶黏剂

(5)状态调节:试板在规定条件下干燥后放置规定时间，若无另外商定，试验前，试板在温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)%的条件下调节16h。

3.试验方法:

(1)使用两个试柱(通用方法)

从涂漆底材上截取试片，直径至少30mm，将胶黏剂均匀涂在试柱上，将试片中心放在试柱中间呈轴心排列，如图9，在易变形底材上试验时，可将底材的双面都涂上受试产品。固化后沿试柱的周线切透至底材。(2)使用单个试柱单侧试验(仅适用与坚硬底材)，见图10a。

(3)仅使用试柱，一个试柱已作为涂漆底材，见图10

4.试验结果及表示

通过目测来评定破坏类型:

A-底材内聚破坏

A/B-第一道涂层与底材间的附着破坏;

B-第一道涂层的内聚破坏;。

n/m-复合涂层第n道与第m道间的附着破坏;

Y-胶黏剂的内聚破坏;

YIZ-胶黏剂与试柱间的胶结破坏。

破坏强度:σ=F/A

F:拉开时的力;

A:试柱的面积。

最终结果表示为σ，n%举例:拉开时的力为3Mpa检测到第一道涂层的内聚破坏面积平均为20%第一道和第二道间附着破坏面积为80%，结果则表示为3MPa，20%B，80%B/C。

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