涂层附着力试验的方法及判定

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1、涂层附着力试验的方法及判定涂层的附着力包括两个方面：有机涂层与底材金属表面的附着力 (adhesion)；有机涂层本身的内聚力(cohesion)有机涂层与金属表面的附着力强度越大越好；涂层本身坚韧致密的漆膜两者 共同作用才能更好的阻挡外界腐蚀因子对金属的腐蚀，从而达到对金属的良好 的保护。涂层不能牢固的附着于金属表面，再完好的涂层也起不到作用( adhesion failure)；涂层本身内聚力差，漆膜容易开裂(checking、cracking)而失去 作用。以上两者共同决定涂层的附着力，构成决定涂层保护作用的关键因素。涂层附着力的检测：现场检测 实验室检测现场检测：用刀具划X (ASTM

2、 D3359 Met hod A X-cu t t ape test)或划格 法(ASTM D3359 Method B Cross-cut tape test)以及拉开法(ISO 4624 Pull off test for adhesion)；实验室检测：划圈法(GB 1720)适用范围：划X法用于干膜厚度高于125um的情况下；划格法适用于干膜 厚度在250 u m的情况。1划 X 法(X-cut tape test)测试程序使用工具：美工刀、半透明压敏胶袋： 涂层表面要求清洁干燥，高温和高湿会影响胶带的附着力； 用美工刀沿直线稳定的切割涂膜至底材，夹角为30 45,划线长度约40mm,

3、交叉点在划线的中间，确保划线至金属底材； 把胶带放在切割线交点处，用手抹平(胶带的颜色可以帮助判断与漆膜的 接触密实程度)； 将胶带以180从漆膜表面撕开，观察涂层拉开后的状态a. 5A没有脱落；b4A沿刀痕有脱落的痕迹；c3A刀痕两边都有缺口状脱落达1.6mm；d2A刀痕两边都有缺口状脱落达3.2mm；e1A胶带下X区域内大片脱落；f脱落面积超过X区域。示意图如下：其中5A3A为附着力可接受状态。2划格法 Cross-Cut tape test关于划格法的标准有：ASTM D 3359 Method B和ISO 2409,国标GB/T 9286-98 等效采用于ISO 2409。两者测试方法

4、和描述基本相同，只是附着力级别次序正 好相反：ASTM D 3359是5B0B （由好到坏），ISO12944是05（由好到坏）。ISO 2409中规定了不同的漆膜厚度以及底材的软硬对应的不同的划格间 距：060 u m1mm间距硬质底材060 u m2mm间距软质底材60120um2mm间距硬质或软质底 材121250um3mm间距硬质或软质底 材测量程序： 测量漆膜厚度以确定适当的切割间距； 以稳定的压力、适当的间距切割漆膜（刀刀见铁！）切割成井字格； 轻扫去表面杂质，以胶带中间与划线格平行放置，用手磨平胶带； 以接近 60。角撕开胶带，保留胶带作为参考，检查切割部位状态，ISO2409规

5、 定0级或1级为合格。0级：完全光滑，无任何方格分层；1级：交叉处有小块的剥离，影响面积为5%；2级：交叉点沿边缘剥落，影响面积为5%15%；3级：沿边缘整条剥落，和/或部分或全部不同的格子，影响面积为15%35%；4级：沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积为35%65%；5级：任何大于4级的剥落级别。ISO 12944中规定，附着力需达到1级才能认定为合格，在GB/T 9286-98中前 3级是令人满意的，要求评定通过/不通过时也是采用前3级。3拉开法 Pull off test for adhesion 拉开法是评价附着力的最佳测试方法，应用的标准有 ISO 4624-02,G

6、B 5210-85,ASTM D 4514.拉开法测试所使用的仪器有机械式 Elcometer 106 和液压/气压驱动 Elcometer 108两种。Elcometer 106存在由于手工操作的不稳定性而影响测试结果的准确性。 附着力拉开法测试中所使用的胶黏剂有两种：环氧树脂胶黏剂和快干型氰 基丙烯酸酯胶黏剂。环氧树脂胶黏剂在室温下需要24小时才能进行测试。快干 型氰基丙烯酸酯胶黏剂在室温下15分钟后即能达到测试强度，但是建议在2小 时后进行测试。铝合金圆柱倒立（dolly）用胶黏剂黏粘合后用透明胶布固定住，以免倒立 （dolly）在胶黏剂固化到一定牢固度前偏移位置。仪器中的切割刀具是用来

7、切割倒立（dolly）周围的涂层与胶黏剂，直至底 材，以防止周边涂层或胶黏剂的存在而影响测试附着力的准确性。（如果干膜厚 度低于150u m时，可以不进行切割）测量程序：a. 倒立在使用前先用砂纸砂毛，然后用溶剂擦洗除油；b. 测试部位的涂层进行清洁、除油处理；c. 按照比例混合双组分环氧胶黏剂，将倒立黏于被测试涂层部位，确保倒立与 涂层接触面所有部位都有胶黏剂附着；d. 用胶布将倒立固定资涂层表面，室温下双组分环氧胶黏剂的固化时间是24h；e. 用拉力仪套上倒立，进行拉拔试验，记录下破坏强度（MPa）和破坏状态；ISO4624种描述涂层拉拔后的破坏状态如下：A底材的内聚力破坏；A/B底材与第

8、一道涂层间的附着力破坏；B第一道涂层的内聚力破坏；B/C第一道涂层与第二道土层建的附着力破坏；N多道涂层中第n道涂层的内聚力破坏；N/M多道涂层系统中第n道涂层与第m道涂层系统间的附着力破坏;一/Y最后一道涂层与胶黏剂间的附着力破坏；Y胶黏剂的内聚力破坏；Y/Z胶黏剂与倒立间的附着力破坏。附着力的强度以N/mm 2 (MPa)表示，Elcome ter 108上面显示的是 Mpa举例：某个涂层系统的拉开应力为20MPa,倒立与第一道涂层上有30%的涂层内聚力破坏，第一道涂层与第二道涂层的附着力破坏达到7 0%的圆柱 面积，其可以表示为：20MPa, 30%B, 70%B/C在N 0RS0KM501标准中规定，为使测试值的准确性，不能使用手动机械式， 如Elco meter 106的仪器，有机涂层要求测量值至少为5MPa,环氧涂层至少为 3MPa1MPa=拉开法是中破坏性的涂层检验方法，为了不损坏涂层系统，在进行附 着力拉开法试验时，也可以规定某一拉开强度为基本要求，只要达到这一强度 即可停止试验的继续进行，以免涂层上产生新的脆弱点，如果涂层被拉开，则 说明不符合要求。4画圈法主要用于实验室内对试板上涂层的附着力的测定讨论！