涂層附著(zhù)力檢測儀器

XH-M拉開(kāi)法涂層附著(zhù)力檢測儀器

zui直觀(guān)、測量涂層附著(zhù)力的儀器

制造商：北京天地星火科技發(fā)展有限公司

涂層附著(zhù)力

      涂裝工程中，對于防腐蝕涂料的涂層附著(zhù)力檢測是涂層保護性能相當重要的指標，越來(lái)越被業(yè)主和監理所重視。除了在試驗室內的檢測外，防腐蝕涂料的選用過(guò)程中，對涂料產(chǎn)品進(jìn)行的樣板附著(zhù)力測試，以及施工過(guò)程中現場(chǎng)附著(zhù)力的檢測，也越來(lái)越普遍。

有機涂層與金屬基底間的附著(zhù)力，與涂層對金屬的保護有著(zhù)密切的關(guān)系，它主要是由附著(zhù)力與有機涂層下金屬的腐蝕過(guò)程所決定的。有機涂層下金屬的腐蝕主要是由相界面的電化學(xué)腐蝕引起的，附著(zhù)力的好壞對電化學(xué)腐蝕有明顯的影響。良好的附著(zhù)力能有效地阻擋外界電解質(zhì)溶液對基體的滲透，推遲界面腐蝕電池的形成；牢固的界面附著(zhù)力可以極大地阻止腐蝕產(chǎn)物——金屬陽(yáng)離子經(jīng)相間側面向陰極區域的擴散，這些陽(yáng)離子擴散是為了平衡陰極反應所生成的帶負電荷的氫氧根離子，這雖然是一個(gè)相當緩慢的過(guò)程，但是一旦附著(zhù)力降低，陽(yáng)離子從相間側面向陰極擴散的擴散則容易得多。

      有機涂層的附著(zhù)力，應該包括兩個(gè)方面，首先是有機涂層與基底金屬表面的黏附力（adhesion），其次是有機涂層本身的凝聚力（Cohesion）。這兩者對于涂層的防護作用來(lái)說(shuō)缺一不可。有機涂層在金屬基底表面的附著(zhù)力強度越大越好；涂層本身堅韌致密的漆膜，才能起到良好的阻擋外界腐蝕因子的作用。涂層的不能牢固地黏附于基底表面，再完好的涂層也起不到作用；涂層本身凝聚力差，漆膜容易開(kāi)裂而失去保護作用。這兩個(gè)方面缺一不可，附著(zhù)力不好，再完好的涂層也起不到作用；而涂層本身凝聚力差，則漆膜容易龜裂。這兩者共同決定涂層的附著(zhù)力，構成決定涂層保護作用的關(guān)鍵因素。

      有關(guān)涂層附著(zhù)力的研究有相當多的理論學(xué)說(shuō)，影響涂層附著(zhù)力有基本因素主要有兩個(gè)，涂料對底材的濕潤性和底材的粗糙度。涂層對金屬底材的濕潤性越強，附著(zhù)力越好；一定的表面粗糙度對涂層起到了咬合錨固（Anchor Pattern）的作用。

      檢測涂層與底材之間的附著(zhù)力有多種方法，很多機構制訂了相應的標準，同時(shí)也制備了很多的儀器工具來(lái)進(jìn)行附著(zhù)力的檢測。

      適用于現場(chǎng)檢測附著(zhù)力的方法主要有兩大類(lèi)， 用刀具劃X或劃格法，以及拉開(kāi)法。這兩種方法除了可以在實(shí)驗室內使用外，更適合于在施工現場(chǎng)中應用。

XH-M拉開(kāi)法涂層附著(zhù)力測試儀

      拉開(kāi)法是評價(jià)附著(zhù)力的*測試方法，ISO 4624：2002為附著(zhù)力拉開(kāi)法的目前版應用標準，相類(lèi)似的測試標準還有ASTM D4514。

      拉開(kāi)法測試儀器有機械式和液壓／氣壓驅動(dòng)兩種類(lèi)型。典型的測試儀器有Elcometer 106型（機械式）和Elcometer 108型（液壓型）以及PAT M01（液壓型）。

      挪威國家技術(shù)局分別在1992年，1994年和1995年進(jìn)行了三個(gè)項目的測試工作，針對不同的涂料類(lèi)型、黏結劑類(lèi)型、測試儀器以及圓柱規格和圓柱周邊是否切割等因素，研究判斷附著(zhù)力測試結果差異的成因。1994年研究結果直接導致了在挪威石油工業(yè)標準NORSOK M501規定不再使用類(lèi)似于Elcomete 106的手動(dòng)機械拉開(kāi)法測試儀，因為它由于手工操作的不穩定性而影響測試結果的準確性。

      使用的膠黏劑有兩種，環(huán)氧樹(shù)脂和快干型氰基丙烯酸酯膠黏劑。環(huán)氧膠黏劑在室溫下要24小時(shí)后才能進(jìn)行測試，而快干型氰基丙烯酸酯膠黏劑室溫下15分鐘后即能達到測試強度，建議在2小時(shí)后進(jìn)行測試。

      透明膠帶的作用主要是用來(lái)固定剛黏上的鋁合金圓柱，以免膠黏劑沒(méi)有固化到一定牢度而使圓柱偏離原來(lái)的黏著(zhù)位置。

      切割刀具用來(lái)切割鋁合金圓柱周邊的涂層與膠黏劑，直至底材，這樣可以避免周邊涂層影響附著(zhù)力的準確性。如果干膜厚度低于150微米時(shí)，可以不進(jìn)行切割處理。

圖3 附著(zhù)力拉開(kāi)法測試的結構示意圖

      測試程序和方法如下：

      （1）鋁合金圓柱用240-400目細度的砂紙砂毛，使用前用溶劑擦洗除油

      （2） 測試部位用溶劑除油除灰

      （3） 按正確比例混合雙組份無(wú)溶劑環(huán)氧膠粘劑，再涂抹上鋁合金圓柱，壓在測試涂層表面，轉向360°，確保所有部位都有膠粘劑附著(zhù)

      （4） 用膠帶把鋁合金圓柱固定在涂層表面，雙組份環(huán)氧膠粘劑在室溫下要固化24小時(shí)；氰基丙烯酸膠粘劑按說(shuō)明書(shū)的要求（15分鐘后達到強度，在2小時(shí)測試）。

      （5）測試前，用刀具圍著(zhù)鋁合金圓柱切割涂層到底材

      （6） 用拉力儀套上鋁合金圓柱，轉動(dòng)手柄進(jìn)行測試，記錄下破壞強度（MPa），以及破壞狀態(tài)。用百分比表示出涂層與底材、涂層之間、涂層與膠水以及膠水與圓柱間的附著(zhù)力強度及狀態(tài)

      （7）為了便利起見(jiàn)，ISO4624中規定了一系列符號來(lái)描述其狀態(tài)：

      A = 底材的內聚力破壞

      A/B = 底材與第1道漆間的附著(zhù)力破壞

      B =  第1道漆的內聚力破壞

      B/C  = 第1道涂層與第2道涂層間的附著(zhù)力破壞

      n =  多道涂層系統中第n道涂層的內聚力破壞

      n/m  = 多道涂層系統中第n道涂層與第m道涂層系統的附著(zhù)力破壞

      -/Y  =  zui后1道涂層與膠黏劑間的附著(zhù)力破壞

      Y = 膠黏劑的內聚力破壞

      Y/Z  = 膠黏劑與測試圓柱間的附著(zhù)力破壞

      附著(zhù)力的強度以N／mm2(Mpa)來(lái)表示，在常用的Elcometer 108上面顯示的是MPa。比如一個(gè)涂層系統的拉開(kāi)應力為20MPa，在圓柱上面和*道涂層上有30％的涂層內聚力破壞，*道涂層與第二道涂層的附著(zhù)力破壞達到70％的圓柱面積，則可以表述為：

20MPa，30％B，70％B/C

      在NORSOK M501 （Rev 4 1999）中，對有機涂層的附著(zhù)力測試規定要求必須使用自動(dòng)的中心拉開(kāi)式儀器，而不能使用手動(dòng)機械式（例如Elcometer 106），至少要求達到5.0MPa。對于防火涂料，水泥型的要求達到2.0MPa，對于環(huán)氧類(lèi)產(chǎn)品要求為3.0MPa認可為合格。

      ISO 12944-6 中對于涂層系統（干膜厚度大于250微米時(shí)）的附著(zhù)力要求為按照ISO 4624拉開(kāi)法附著(zhù)力測試，至少要達到5MPa，并且不低于原的50%（在GB 中為70%）

對于舊涂層的維修，參考數值至少要達到2MPa，才能認定為原涂層具有一定的附著(zhù)力，可以保留。否則舊涂層予以去除。

      《海港工程混凝土結構防腐蝕技術(shù)規范》JTJ 275－2000中對新建結構防腐蝕涂層與混凝土表面的附著(zhù)力不得到小1.5MPa，如果涂層系統已達到設計使用年限的附著(zhù)力仍不小于1.0MPa，且表面無(wú)裂紋、氣泡和嚴重粉化時(shí)，被認為可以繼續使用。