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涂層附著力的現場檢測方法與步驟

涂層附著力的現場檢測方法與步驟

適用于現場檢測附著力的方法主要有兩大類, 用刀具劃X或劃格法,以及拉開法。這兩種方法除了可以在實驗室內使用外,更適合于在施工現場中應用。港珠澳大橋CB01-F2標段使用的檢測方法和引用的標準見表1。

表1 涂層附著力的檢測方法和引用標準

劃格法

ASTM D3359 Method B Cross-cut tape test (方法B 劃格法膠帶測試)

ISO 2409 Cross-cut test (劃格法測試)

拉開法

ISO 4624 Pull off test for adhesion (附著力拉開法測試)

ASTM D4514 (附著力拉開)

1、劃格法

1)檢測儀器:劃格器、透明壓敏膠帶、x 2 或 x 3的放大鏡。

2)劃格間距:不同的漆膜決定了不同的劃格間距,底材的軟硬程度也對其有影響(見表2)。

表2 不同漆膜厚度與底材相對應的劃格間距

0 - 60微米

1 mm 間距

硬質底材

0 - 60微米

2 mm 間距

軟質底材

60 – 120微米

2 mm 間距

硬質或軟質的底材

121 - 250微米

3 mm 間距

硬質或軟質的底材

3)測試程序如下:

a.測量漆膜,以確定適當的切割間距;

b.以穩定的壓力,適當的間距,勻速地切割漆膜,刀刀見鐵(直透底材表面);

c.重復以上操作,以90°角再次平行等數切割漆膜,形成井字格;

d.用軟刷輕掃表面。以穩定狀態卷開膠帶,切下75mm的長度;

e.從膠帶中間與劃線呈平行放在格子上,至少留有20mm長度在格子外以用手抓著,用手指摩平膠帶;

f.抓著膠帶一頭,在0.5~ 1.0s內,以接近60°角撕開膠帶。保留膠帶作為參考,檢查切割部位的狀態,見表3。

表3 ISO 2409劃格法的附著力級別

級別

描述

圖片比對

0

完全光滑:無任何方格分層

——

1

交叉處有小塊的剝離,影響面積為5%

2

交叉點沿邊緣剝落,影響面積為5-15%

3

沿邊緣整條剝落,和/或部分或全部不同的格子,影響面積15-35%

4

沿邊緣整條剝落,有些格子部分或全部剝落,影響面積35-65%

5

任何大于根據4來進行分級的剝落級別

——

2、拉開法

1)檢測儀器:砂紙、透明膠帶、切割刀具、鋁合金圓柱拔模、膠粘劑、拉拔儀。

2)附著力拉開法測試的結構示意圖見圖1。

圖1 附著力拉開法測試的結構示意圖

3)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溶劑環氧膠粘劑,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;

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

(5)測試前,用刀具圍著鋁合金圓柱切割涂層到底材;

(6)用拉力儀套上鋁合金圓柱,轉動手柄進行測試,記錄下破壞強度(MPa),以及破壞狀態。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力強度及狀態;

4)拉開的涂層斷層狀態描述方法:

A = 底材的內聚力破壞

A/B = 底材與第1道漆間的附著力破壞

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道涂層系統的附著力破壞

-/Y = 最后1道涂層與膠黏劑間的附著力破壞

Y = 膠黏劑的內聚力破壞

Y/Z = 膠黏劑與測試圓柱間的附著力破壞

附著力的強度以N/mm2(Mpa)來表示,在常用的Elcometer 108上面顯示的是MPa。比如一個涂層系統的拉開應力為20MPa,在圓柱上面和第一道涂層上有30%的涂層內聚力破壞,第一道涂層與第二道涂層的附著力破壞達到70%的圓柱面積,則可以表述為:

20MPa,30%B,70%B/C

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@ 小丸子
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