汽車(chē)工業(yè)常用涂料涂膜性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

.48/488.2汽車(chē)工業(yè)常用涂料、涂膜性能的檢測(cè)方法汽車(chē)涂裝中常用的國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,沒(méi)有專門(mén)為汽車(chē)涂料及涂層檢測(cè)定單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn),除了某些汽車(chē)有一些自定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之外,都是選用國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這類標(biāo)準(zhǔn)已不少,為便于工作時(shí)查找,表8-8列出常用的國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的名稱及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。表8-8汽車(chē)涂裝常用的國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱.GB/T1723-93GB1724-89GB6751-86GB1726-89GB6750-86GB6753.3-86GB1728-89GB9278-88.GB1720-89

GB9761-88

GB1730-89

GB/T1731-93GB/Tl732-93GB/T1734-93

GB1764-89

GB/Tl766-95GB1767-89

GB1768-89

GB5209-85GB6739-86

GB9276-88

GB9277·1-88*GB9277·2-88*GB9277·3-88*GB9277·4-88*GB9277·5-88*GB9286-88

GB9753-88

GB9754-88

GB9761-881．涂料性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

涂料粘度測(cè)定法

涂料細(xì)度測(cè)定法

涂料固體含量測(cè)定法

涂料遮蓋力測(cè)定法

涂料密度測(cè)定法

涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

2．涂料施工性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定法

涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的溫濕度3．漆膜性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

漆膜附著力測(cè)定法

漆膜顏色及外觀測(cè)定法

漆膜硬度測(cè)定法擺桿限尼試驗(yàn)

漆膜柔韌性測(cè)定法

漆膜耐沖擊測(cè)定法

漆膜耐汽油性測(cè)定法

漆膜厚度測(cè)定法

漆膜耐候性評(píng)級(jí)方法

漆膜耐候性測(cè)定方法

漆膜耐磨性測(cè)定方法

色漆和清漆耐水性的測(cè)定浸水法涂膜硬度鉛筆測(cè)定法

色漆和清漆涂層天然老化試驗(yàn)的指導(dǎo)性文件色漆涂層老化的評(píng)價(jià)第一部分:通則和評(píng)級(jí)方法

色漆涂層老化的評(píng)價(jià)第二部分:起泡等級(jí)的評(píng)定

色漆涂層老化的評(píng)價(jià)第三部分：生銹等級(jí)的評(píng)定

色漆涂層老化的評(píng)價(jià)第四部分：開(kāi)裂等級(jí)的評(píng)定

色漆涂層老化的評(píng)價(jià)第五部分：剝落等級(jí)的評(píng)定

色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)

色漆和清漆杯突試驗(yàn)

色漆和清漆不含金屬頗料的色漆漆膜之200、600和850鏡面光澤的測(cè)定色漆和清漆色漆的目視比色涂層光澤測(cè)定法．光澤測(cè)定在GB9754-88《不含金屬顏料的色漆漆膜之20°、60°和85°鏡面光澤的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)中己有了規(guī)定。在涂裝施工現(xiàn)場(chǎng)中,涂層光澤是一個(gè)經(jīng)常要檢測(cè)的項(xiàng)目,可以用便攜式光撇,如BYK-Gardner公司制造的微型光澤儀。必須指出的是,為了提高測(cè)量的靈敏度,對(duì)于不同的光澤度范圍,應(yīng)該選用不同角度的光澤儀進(jìn)行測(cè)量,如圖8-2所示,60°光澤儀適用于測(cè)量光澤度為10-70％的中光澤涂層。當(dāng)用60°光澤儀測(cè)量光澤度超過(guò)70％的高光澤涂層時(shí),則應(yīng)采用20°光澤儀測(cè)量。當(dāng)用60°光澤儀測(cè)量光澤度小于10％的低光澤涂層時(shí),則應(yīng)采用85°光澤儀測(cè)量。不過(guò),為了有更好的測(cè)量靈敏度,當(dāng)用60°光澤儀測(cè)量小于30％的低光澤涂層時(shí),也可用85°光澤儀測(cè)量。圖8-2用不同角度的光澤儀的測(cè)量結(jié)果涂膜鮮映性測(cè)定法涂膜鮮映性是用來(lái)描述涂膜表面顯映物體的清晰程度。鮮映性與涂膜的平滑性、豐滿度及光澤等因素有關(guān),是表征涂膜裝飾性的綜合指標(biāo)。從微觀狀態(tài)分析,其關(guān)系見(jiàn)表8-9。表8-9涂膜鮮映性與表面狀態(tài)表面狀態(tài)凹凸間隔鮮映性三維坐標(biāo)粗度長(zhǎng)波長(zhǎng)粗度1000μm以上平滑性中波長(zhǎng)粗度〔100-1000μm豐滿度短波長(zhǎng)粗度100μm以下光澤·亮度大量測(cè)試數(shù)據(jù)表明,盡管光澤度是構(gòu)成鮮映性的因素,但它們的依存性不大?，F(xiàn)在所使用的汽車(chē)面漆都不難確保獲得高的光澤度,然而,它的鮮映性并不一定就高。相比之下,平滑性與鮮映性是密切相關(guān)的,要提高涂膜鮮映性,應(yīng)著重改善涂膜的平滑性。評(píng)價(jià)涂膜鮮映性的儀器和方法有多種,在國(guó)內(nèi)已采用的有如下幾種。.1便攜式鮮映性測(cè)定儀〔PGD測(cè)定儀器結(jié)構(gòu)原理及其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字板如圖8-3所示。由光源照射標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字板,被標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字板反射的光通過(guò)二塊反射鏡反射到涂漆試板上,然后,涂漆試板的反射光又被另外二塊反射鏡反射到目視鏡,觀察者通過(guò)目視鏡觀察標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字板上數(shù)列影像的清晰程度,記錄能清晰地讀出的數(shù)列所對(duì)應(yīng)的PGD值〔也有用DOI值表示。每次測(cè)量之前,應(yīng)調(diào)整電壓至規(guī)定范圍,在用標(biāo)準(zhǔn)反射鏡片校準(zhǔn)儀器時(shí),要求觀察者的視力必須能清晰地讀出DOI值為1.0所對(duì)應(yīng)的數(shù)列,方可使用該儀器。測(cè)定時(shí),應(yīng)使平整的試板表面完全擋住儀器的測(cè)量窗口。圖8-3PGD儀原理圖.2圖像分辮法這是用所謂帶缺口的圓環(huán)〔"LANDOLT環(huán)"映象在被測(cè)試的涂膜表面上,再對(duì)圖象的清晰程度進(jìn)行評(píng)價(jià),它是對(duì)影響表面視覺(jué)的鏡面光澤、鮮映性及霧影的綜合反映。儀器如圖8-4a所示。光源箱內(nèi)裝-支15W日光燈,其底部是一塊毛玻璃,以保證整個(gè)表面照度均勻,毛玻璃上面是印有測(cè)試圖帶缺口圓環(huán)的透明膠片〔圖8-4b>。校驗(yàn)儀器時(shí),將作為標(biāo)準(zhǔn)的黑色玻璃板放在儀器下面,觀察者的位置在30°反射角度上,即恰好看到光源箱前邊緣與測(cè)試圖中間的標(biāo)記線齊平,并調(diào)整觀察距離,直至能清楚地看出DOI＝100的這列圖象,以這一角度和距離來(lái)觀測(cè)試板,找出能看清環(huán)開(kāi)口的最小帶缺口圓環(huán)圖象,記錄其側(cè)面的數(shù)值,即為DOI值。若在兩列圖象之間猶豫時(shí),可用對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)值的中間值。這種方法只適用于鏡面光澤高于40%<20°角的平整表面或曲率半徑大于1m的表面。圖8-4圖象分辨法儀器結(jié)構(gòu)示意圖涂層張力測(cè)定法涂層張力測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)如圖8-5a從反射角60°方向拍攝投影在涂層上的格柵線條,再根據(jù)照片上格柵線條的清晰程度判斷涂層的張力。必要時(shí),可用3倍放大率的放大鏡觀察。格柵線條是由并列小方格構(gòu)成,方格內(nèi)畫(huà)0.lmm寬的線條,各方格內(nèi)線條間隔,見(jiàn)表8-10。表8-10張力測(cè)定儀格柵線條間隔編號(hào)2019181716151413121110987654321線條間隔/mm0.200.240.290.350.420.500.600.720.861.031.241.491.782.132.573.083.704.435.326.39試板應(yīng)是平板或曲率半徑大于lm的工件,其大小應(yīng)大于,70mmx100mm。結(jié)果評(píng)價(jià)通常是以方格內(nèi)至少有50％的線條仍清晰可辨的方格編號(hào)表示。本儀器可用于對(duì)涂膜桔皮的間接評(píng)價(jià)。圖8-5涂層張力測(cè)定儀示意圖

涂膜能見(jiàn)度極限測(cè)定法其測(cè)定原理類似于涂層張力測(cè)定原理,但光的入射角和標(biāo)尺圖像不同。儀器的一側(cè)是一個(gè)標(biāo)尺,這是一系列由大到小、內(nèi)含有雙線的六角形〔圖8-6>,在標(biāo)尺上方有電子閃光燈。儀器另一側(cè)是一臺(tái)即時(shí)照相機(jī),以1:1的比例拍照。測(cè)定時(shí),閃光燈使標(biāo)尺上的圖形以20°入射角投影到涂膜表面上,在其反射的方向上,用裝有黑白膠片的照相機(jī)拍照。在照片上圖形的清晰程度極限就是涂膜表面能見(jiàn)度極限,以D.0.I．表示。霧影測(cè)定法有兩塊高光澤的涂裝件,用20°光澤儀測(cè)量的數(shù)值非常接近,但憑眼睛觀察時(shí),則有明顯不同的外觀。若一個(gè)景物投射到這兩個(gè)涂裝件的表面上,在一個(gè)表面上反映出清晰的影象,而另一個(gè)表面上反映出的是清晰但有暈輪包圍的影象。這是因?yàn)楣鉂蓛x只能測(cè)得反射光,而肉眼能觀察到反射光,還能觀察到反射的散射光。霧影就是由這些散射光造成的。BYK-Gardner公司生產(chǎn)的霧影-光澤儀可以測(cè)定直接反射光〔光澤度和發(fā)散光。它是在20°光澤度接收孔的兩邊各裝上一個(gè)附加接收〔寬為1.5mm孔,以測(cè)定接近20°角度的發(fā)散光,在測(cè)定20°光澤度的同時(shí),也能測(cè)定霧影。通過(guò)霧影測(cè)定可以間接地反映涂料中顏料的分散、濕潤(rùn)、絮凝情況及底材的表面狀況等信息。配合其他儀器測(cè)定涂層抗擦傷性和耐候性。涂膜桔皮測(cè)定法在高光澤涂膜表面上,若出現(xiàn)0.lmm-10mm在約3m的距離時(shí),可觀察到的是長(zhǎng)波紋。在約0.5m的距離時(shí),可觀察到的是短波紋。BYK-Gardner公司生產(chǎn)的桔皮儀就是使光線聚焦在表面上,模擬視覺(jué)來(lái)評(píng)估涂膜桔皮的儀器。儀器使用激光點(diǎn)源來(lái)照明樣品。儀器在試樣表面上移動(dòng)10cm掃描表面,光源以60°照在試樣上,在對(duì)面用同樣角度測(cè)量在波峰或波谷及在斜坡上反射光的強(qiáng)弱信號(hào),根據(jù)這信號(hào)的頻率與試樣上的波紋頻率的關(guān)系來(lái)測(cè)定桔皮,其原理見(jiàn)圖8-7。測(cè)定桔皮時(shí),只要把儀器在涂膜上推移10cm以上,聽(tīng)到一聲響聲后,測(cè)量結(jié)果就在顯示窗顯示出來(lái)。有長(zhǎng)波L〔結(jié)構(gòu)尺寸＞0.6mm和短波S〔結(jié)構(gòu)尺寸＜0.6mm二個(gè)數(shù)值,短波反映底材粗糙度的影響,長(zhǎng)波反映涂料的流平特性及零件結(jié)構(gòu)的影響。涂膜鉛筆硬度測(cè)定法在現(xiàn)場(chǎng)管理中,可用手工方法測(cè)定涂膜的鉛筆硬度。要點(diǎn)是：1取中華牌高級(jí)繪圖鉛筆,并削成露出柱形筆芯5mm～6mm,握住鉛筆,與NO.400砂紙面成90°,在砂紙上劃圈摩擦,直至鉛筆端面平整、邊緣銳利的筆端為止,邊緣不得有破碎或缺口。2從最硬鉛筆開(kāi)始,手握住鉛筆,鉛筆與被測(cè)涂膜表面保持45。角,推進(jìn)速度為lmm/s,推進(jìn)距離3mm,推力保持均勻,用力以不折斷鉛芯為限,每級(jí)鉛筆犁5道,直至找出都不犁傷涂膜的鉛筆為止。3評(píng)價(jià)。不犁傷涂膜的最高的鉛筆硬度即代表所測(cè)涂膜的鉛筆硬度。附錄E漆膜硬度鉛筆檢驗(yàn)方法〔參考件鉛筆檢驗(yàn)法是以一定硬度的鉛筆刻劃漆層,以目測(cè)漆膜劃痕的深淺程度表示漆膜硬度。El檢驗(yàn)工具El.1中華牌高級(jí)繪圖鉛筆,規(guī)格為H、HB、B三種。El.2繪圖用橡皮或絨布。E2檢驗(yàn)條件E2.l被檢車(chē)身涂層表面漆膜必須干燥、潔凈〔被檢表面應(yīng)盡量避免選擇醒目及影響外觀的部位。E2.2鉛筆芯直徑為1.8mm以上,長(zhǎng)度為3mm左右,筆尖圓平。E3檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)方法如圖El所示。用手握住鉛筆,鉛筆與被檢漆膜表面保持45°角,推進(jìn)速度約3mm/s,推力要保持均勻,用力以不折斷鉛芯為限。在被檢部位往返進(jìn)行5次后,用橡皮或絨布將鉛筆碳灰擦去,以目測(cè)檢驗(yàn)漆膜劃痕的深淺及明顯程度。圖El漆膜硬度鉛筆檢驗(yàn)方法示意圖涂膜干性試驗(yàn)法在現(xiàn)場(chǎng)管理中,可用棉球浸透二甲苯或其他指定溶劑,置于涂膜上,接觸面積不小于1cm2,到達(dá)規(guī)定時(shí)間后,移走棉球,涂膜無(wú)變化為合格。烘道溫度追蹤測(cè)定涂層在合適的烘干條件下固化是很重要的,這是保證涂層達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)的重要因素。烘烤不足,涂層性能發(fā)揮不出來(lái)；烘烤過(guò)度,浪費(fèi)能源,甚至使涂層性能受到影響。因此,有必要采用烘道溫度追蹤儀進(jìn)行烘道溫度的追蹤測(cè)定,及時(shí)調(diào)整烘干曲線,使之保持正常狀態(tài)。烘道溫度追蹤儀可以連續(xù)地記錄工件從進(jìn)烘道至出烘道整個(gè)過(guò)程中溫度的變化情況BYK-Gardner公司的BYKOTRACK多點(diǎn)烘道溫度追蹤儀包括溫度傳感器、記憶體、保溫箱、打印機(jī)及計(jì)算機(jī)等,可同時(shí)測(cè)定4個(gè)點(diǎn)或6個(gè)點(diǎn)的溫度,測(cè)溫范圍〔15-265℃,每5s鐘記錄一次。測(cè)定時(shí),把傳感器探頭放置在零件的適當(dāng)部位上,接上記憶體,記憶體放入保溫箱中,保溫箱放在零件上或掛在運(yùn)輸鏈上送入烘道,出烘道后,取下探頭,拆下記憶體,接入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。它可以算出最高溫度及任一溫度段的時(shí)間、升溫率、固化指數(shù)等,溫度曲線及數(shù)據(jù)可用多色打印繪圖機(jī)畫(huà)出來(lái)。第4篇涂料質(zhì)量及涂層性能檢測(cè)在現(xiàn)代涂裝中,涂料質(zhì)量,涂裝施工、涂裝管理是獲得高質(zhì)量涂層的三要素,三者相輔相成,缺一不可。而涂料質(zhì)量及涂層性能檢測(cè)則是涂裝管理中的一個(gè)重要組成部分,采用先進(jìn)的測(cè)試方法來(lái)達(dá)到科學(xué)的涂裝管理是涂裝工作者所必須熟悉、掌握的。

涂裝質(zhì)量控制和管理可以分為涂料產(chǎn)品的質(zhì)量控制及涂裝施工的質(zhì)量控制及管理,只有二者都能滿足要求,才能達(dá)到預(yù)期的涂裝目的。優(yōu)良的涂料是獲得高質(zhì)量涂層的前提,但涂料在生產(chǎn)、貯存及運(yùn)輸過(guò)程中,由于各種原因,其性能有可能會(huì)發(fā)生變化,因此,檢驗(yàn)涂料產(chǎn)品是否在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)是涂裝工作者所必須進(jìn)行的工作。而對(duì)涂層性能進(jìn)行檢測(cè)則可以確定涂裝施工是否達(dá)到了涂裝目的,并且還有助于發(fā)現(xiàn)涂裝施工中存在問(wèn)題的具體環(huán)節(jié)。如對(duì)涂層性能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)附著力差時(shí),在排除涂料產(chǎn)品本身的附著力因素外,若是涂層與基體間產(chǎn)生脫落現(xiàn)象。則可以認(rèn)為是預(yù)處理不當(dāng)或是選擇的涂料不當(dāng)〔如某一涂料不適用于某一金屬表面；若是產(chǎn)生涂層間脫落現(xiàn)象,則可能是選擇的涂料配套性不好,抑或是施工不當(dāng)〔如涂裝間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),涂層表面沒(méi)有清理干凈等所引起的。性能測(cè)試的方法很多,并且對(duì)同一種檢測(cè)項(xiàng)目也可以有許多種不同的測(cè)試方法,本篇介紹的是國(guó)內(nèi)外常用涂料質(zhì)量及涂層性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法。

標(biāo)準(zhǔn)是某一特定歷史時(shí)期的產(chǎn)物,隨著時(shí)代的進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)亦不斷相應(yīng)地改進(jìn)、完善與提高,因此,除特殊情況外,在檢測(cè)工作中應(yīng)盡量采用新的標(biāo)準(zhǔn)。第1章涂料物性測(cè)定涂料物性從某一方面較直觀地反映了涂料產(chǎn)品的質(zhì)量,涂裝工作者可以根據(jù)涂料的物性指標(biāo)來(lái)選擇涂料及制定涂裝施工時(shí)的工藝參數(shù),一般涂料物性在其產(chǎn)品出廠時(shí)即已確定,但如果儲(chǔ)存、運(yùn)輸不當(dāng)或儲(chǔ)存期過(guò)長(zhǎng)時(shí),涂料物性亦會(huì)發(fā)生變化。涂料物性測(cè)定是了解涂料產(chǎn)品是否符合該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定技術(shù)指標(biāo)的重要手段之一,一般可根據(jù)涂料產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),或按照使用單位與涂料生產(chǎn)單位雙方協(xié)商制訂的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

涂料物性常規(guī)的檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4.1-1。

表4.1-l涂料物性常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)涂料粘度GB/T1723-1993涂料使用量GB/T1758-1979涂料細(xì)度GB/T1724-1979色漆流掛性HG/T21047-1985涂料固體含量GB/T1725-1979電泳漆電導(dǎo)率HG/T21047-1985涂料遮蓋力GB/T1726-1979電泳漆泳透率HG/T21048-1985漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間GB/T1728-1979電泳漆庫(kù)倫效率HG/T21049-1985涂料流平性GB/T1750-1979電泳漆泳透率〔鋼管HG/T21198-19851粘度粘度是部分液體在該液體的另一部分上面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力的量度,是流體內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。在涂料中,除粉末涂料外,其它涂料均為比較粘稠的液體。粘度是涂料產(chǎn)品的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),在涂料生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)測(cè)定粘度可以控制漆基中高聚物相對(duì)分子量的大??；粘度亦是涂裝施工中的一個(gè)重要工藝參數(shù),在刷涂、滾涂、噴涂、浸涂等涂裝施工中,通過(guò)調(diào)整涂料粘度,可以控制涂層厚度,并可以在一定程度上改善涂層外觀。粘度的單位是帕斯卡·秒〔Pa·s>,即[動(dòng)力]粘度,表示液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)摩擦力的大小；當(dāng)使用所謂運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)〔如小孔和氣泡類型粘度計(jì)測(cè)定粘度時(shí)或?yàn)榱嗽O(shè)計(jì)輸送涂料或漆料的管道裝置時(shí),就需要引人運(yùn)動(dòng)粘度的概念。運(yùn)動(dòng)粘度的定義為液體的〔動(dòng)力〕粘度與液體密度之比,可由下式表示：式中：―運(yùn)動(dòng)粘度；―「動(dòng)力〕粘度；ρ―液體密度。

對(duì)于涂料生產(chǎn)及涂裝施工,采用涂料杯及落球粘度計(jì)來(lái)測(cè)試其條件粘度是控制工藝參數(shù)最簡(jiǎn)單易行的方法。用涂料杯測(cè)定粘度的條件是指一定量的試樣在一定的溫度下從規(guī)定直徑的孔所流出的時(shí)間,以秒〔s表示。國(guó)內(nèi)用的涂料杯分為涂-1杯及涂-4杯二種規(guī)格,其測(cè)試的流出時(shí)間根據(jù)下列公式可以換算成運(yùn)動(dòng)粘度值〔mm2/s>:

涂-1杯：t=0.053+1.0

涂-4杯：

t<235時(shí),t=0.154+11

23s<t<150s時(shí),t=0.223+6.0

式中t-流出時(shí)間〔s>;-運(yùn)動(dòng)粘度〔m2/s。

用落球粘度計(jì)測(cè)定的條件粘度是：在一定的溫度下,一定規(guī)格的鋼球通過(guò)盛有試樣的玻璃管上、下兩刻度線時(shí)所需的時(shí)間,故所測(cè)的試樣應(yīng)是透明的。

此外,工業(yè)上常用的還有一種氣泡粘度計(jì)或稱加氏管,主要用于生產(chǎn)過(guò)程的中間控制,測(cè)定漆料和樹(shù)脂液等半成品的粘度。

國(guó)外也通常采用測(cè)定條件粘度的方法來(lái)控制涂料生產(chǎn)及涂裝施工,如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)〔ISO粘度杯〔國(guó)內(nèi)有等效標(biāo)準(zhǔn)GB6753.4-1986、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔BS>4號(hào)杯、法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔NFT>4號(hào)杯、美國(guó)〔ASTM標(biāo)準(zhǔn)福特杯、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔DIN>4mm杯、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔DIN>6mm杯等,測(cè)定清漆粘度可采用氣泡粘度計(jì)。本節(jié)將介紹涂-1粘度計(jì)、涂-4粘度計(jì)、落球粘度計(jì)、福特杯、氣泡粘度計(jì)的測(cè)試方法。

<1涂-1粘度計(jì)法

用于測(cè)定流出時(shí)間不低于20s〔以本粘度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的涂料產(chǎn)品。

l儀器該儀器見(jiàn)圖4.1-1,上部為圓柱形,下部為圓錐形的金屬容器,內(nèi)壁的粗糙度為Ra0.4μm,內(nèi)壁上有一刻線,圓錐底部有漏嘴,容器的蓋上有兩個(gè)孔,一孔為插塞棒用,另一孔為插溫度計(jì)用,容器固定在一個(gè)圓形水浴內(nèi),粘度計(jì)裝置于帶有兩個(gè)調(diào)節(jié)水平螺釘?shù)募苌稀；境叽纾簣A柱體內(nèi)徑為,圓錐體由底至刻線高,粘度計(jì)錐體內(nèi)部的角度為101°±31′。漏嘴高〔14±0.02>mm,漏嘴直徑。2測(cè)試方法每次測(cè)試前須用紗布蘸溶劑將粘度計(jì)內(nèi)部擦試干凈,在空氣中干燥或用冷風(fēng)吹干,對(duì)光觀察粘度計(jì)漏嘴應(yīng)清潔,然后將粘度計(jì)置于水浴套內(nèi),插人塞棒。將試樣攪拌均勻,有結(jié)皮和顆粒時(shí)用孔徑為246μm的金屬篩過(guò)濾,調(diào)整溫度至〔23±1℃或〔25±1>℃,然后將試樣倒入粘度計(jì)內(nèi),調(diào)節(jié)水平螺釘使液面與刻線剛好重合,為使試樣中氣泡逸出應(yīng)靜置片刻,蓋上蓋子并插人溫度計(jì),試樣保持在〔25±l>℃。在粘度計(jì)漏嘴下面放置一個(gè)50mL量杯,當(dāng)試樣溫度符合要求后,迅速將塞棒提起,試樣從漏嘴流出并滴人杯底時(shí),立即開(kāi)動(dòng)秒表。當(dāng)杯內(nèi)試樣達(dá)到50mL刻度線時(shí),立即停止秒表,試樣流人杯內(nèi)50mL所需時(shí)間〔s>,即為試樣的流出時(shí)間,兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3％。

<2涂-4粘度計(jì)法

用于測(cè)定流出時(shí)間在150s以下〔以本粘度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的涂料產(chǎn)品。

l儀器該儀器見(jiàn)圖4.1-2,上部為圓柱形,下部為圓錐形,在錐形底部有可以更換的漏嘴,在容器上部有凹槽,作多余試樣溢出用。粘度計(jì)裝置于帶有兩個(gè)調(diào)節(jié)水平螺釘?shù)募苌稀Ｍ?4粘度計(jì)有塑料制與金屬制兩種,其內(nèi)壁粗糙度為Ra0.4μm但以金屬粘度計(jì)為準(zhǔn)?；境叽纾簣D4.1-1涂-1粘度計(jì)圖4.1-2涂-4粘度計(jì)粘度計(jì)容量為,漏嘴是用不銹鋼制成的,其孔高〔4±0.02>mm,孔內(nèi)徑〔mm,粘度計(jì)錐體內(nèi)部的角度為81°±15′,總高度72.5mm,圓柱體內(nèi)徑〔>mm。

2測(cè)試方法粘度計(jì)的清潔處理及試樣準(zhǔn)備同涂-1粘度計(jì)測(cè)試法,調(diào)整水平螺釘,使粘度計(jì)處于水平位置,在粘度計(jì)漏嘴下面放置150mm的搪瓷杯,用手堵住漏嘴孔,將試樣倒?jié)M粘度計(jì)中,用玻璃棒將氣泡和多余的試樣刮人凹槽,然后松開(kāi)手指,使試樣流出,同時(shí)立即開(kāi)動(dòng)秒表,當(dāng)試樣流液〔絲剛中斷時(shí)停止秒表,試樣從粘度計(jì)流出的全部時(shí)間<s>,即為試樣的條件粘度。兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3%,測(cè)試時(shí)試樣溫度為〔25±l>℃或〔23±l>℃。

<3落球粘度計(jì)法

用于測(cè)定粘度較高的透明的涂料產(chǎn)品。

l儀器見(jiàn)圖4.1-3。由玻璃管與鋼球組成,玻璃管長(zhǎng)350mm,內(nèi)徑為〔25±0.25>mm；距兩端管口邊緣50mm處各有一刻度線,兩線間距為250mm,在管口上、下端有軟木塞子,上端之軟木塞中間有一鐵釘,管垂直固定在架上〔以鉛錘測(cè)定,鋼球直徑為〔8±0.03mm,重2.091g。2測(cè)試方法將透明的試樣倒人管中,使試樣高于刻度線4cm,鋼球也一同放人,塞上帶鐵釘?shù)能浤救?用永久磁鐵放置在帶鐵釘?shù)能浤救?將管子顛倒使鐵釘吸住鋼球,再翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),固定在架上,并用鉛錘調(diào)節(jié)使其垂直,然后移去永久磁鐵,使鋼球自由落下,當(dāng)鋼球通過(guò)上刻度線時(shí)立即開(kāi)動(dòng)秒表,至鋼球落到下刻度線時(shí)停止秒表,記下鋼球通過(guò)兩刻度線的時(shí)間〔s>,即為試樣的條件粘度。兩次測(cè)定值之差不應(yīng)大于平均值的3％。<4福特杯法本方法適用于用福特型粘度杯測(cè)量色漆、清漆和有關(guān)流體物料的粘度,系選用組合杯口〔福特2號(hào)、3號(hào)或4號(hào)測(cè)定在20-100s內(nèi)的流出時(shí)間。

1儀器福特杯由耐腐蝕、耐溶劑的材料制成,按圖4.1-4中所表示的尺寸要求,裝成一個(gè)整體。圖4.1-3落球粘度計(jì)2測(cè)試方法每次測(cè)試前后,均要用適當(dāng)?shù)娜軇┖蛙浢⑶逑幢?決不能用金屬清洗工具與儀器相接觸,在清洗漏嘴孔時(shí)必須特別細(xì)心清洗,以避免任何膜沉積在內(nèi)壁上或造成內(nèi)壁刻痕。

應(yīng)在無(wú)通風(fēng)和無(wú)溫度急劇變化的房間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試,為了達(dá)到最高的精確度,室溫應(yīng)在20-30℃,測(cè)定時(shí)的溫度應(yīng)在儀器周?chē)髿獾穆饵c(diǎn)以上,試樣溫度應(yīng)為〔25±0.1℃。

對(duì)于流出時(shí)間在20-100s之間的物料宜選用福特3號(hào)杯和福特4號(hào)杯,流出時(shí)間在40-100s之間的物料宜選用福特2號(hào)杯。

調(diào)節(jié)儀器使其處于水平位置,用手指堵住漏嘴孔,將事先攪拌均勻、且無(wú)任何異物或氣泡的物料倒入杯內(nèi),最好是使其過(guò)量,然后用直尺刮平多余部分,松開(kāi)手指,按動(dòng)秒表,測(cè)量物料開(kāi)始流出到流液〔絲第一次中斷的時(shí)間,所得秒數(shù)即為該物料的粘度。

圖4.1-5是福特杯的近似粘度曲線。<5氣泡計(jì)時(shí)法本方法適用于以氣泡的秒數(shù)計(jì)時(shí)或?qū)Ρ鹊姆椒y(cè)定沒(méi)有晶體或膠體顆粒的透明液體的粘度。對(duì)于大多數(shù)液體而言,氣泡秒數(shù)與其斯數(shù)〔運(yùn)動(dòng)粘度單位近似相等。lSt=10-4m2/s。

1儀器恒溫浴任何能保持溫度在〔25±0.1>℃,以水為介質(zhì)的浴器均適用。

a．標(biāo)準(zhǔn)粘度管內(nèi)徑為〔10.65±O.025>mm,外部長(zhǎng)度為〔114±l>mm的平底透明玻璃管。應(yīng)自管底向上在〔27±0.5>mm、〔100±0.5>mm、〔l08±0.5>mm處刻有明顯的標(biāo)準(zhǔn)線。

第一、二兩條標(biāo)線間的距離應(yīng)為〔73±0.5>mm。

b．參考標(biāo)準(zhǔn)為一組標(biāo)準(zhǔn)粘度管,管中充滿預(yù)先測(cè)知以斯和泡秒數(shù)表示粘度的透明液體,并按遞增26％的對(duì)數(shù)列人表4.1-2<log1.260=0.100>,這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按表4.1-2所示作出與斯或氣泡時(shí)間無(wú)關(guān)的數(shù)字標(biāo)記。在表4.1-2中還列有長(zhǎng)系列的加德納-霍爾德<Gordner-Holdt字母標(biāo)準(zhǔn),僅供一般和歷史性資料使用。加氏管沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)粘度管上的三條標(biāo)線,而且比標(biāo)準(zhǔn)粘度管短。為方便起見(jiàn),參考標(biāo)準(zhǔn)可分為三個(gè)系列,從0.22-8.0的15根管為稀薄系列,從10到200的14根管為高粘度系列,從250到1000的7根管為超高粘度系列。

計(jì)時(shí)裝置能夠精確讀到0.1s的秒表或電子鬧鐘。

c．管架能夠倒轉(zhuǎn)1個(gè)或多個(gè)粘度管180°,精確至1°的直立活動(dòng)架,并能使管浸人恒溫浴中。

粘度管軟木塞－NO.2短塞。

2測(cè)試方法裝待測(cè)粘度的材料于標(biāo)準(zhǔn)粘度管中,約至其108mm標(biāo)線處。移粘度管到25℃的恒溫浴內(nèi),并用軟木塞輕輕塞住粘度管,在該溫度下保溫10min?？刂坪銣卦〉臏囟群苤匾?恒溫浴的溫度變化0.1℃,將會(huì)引起氣泡全程計(jì)時(shí)1％的變化。

過(guò)10min后,調(diào)整液位以使其彎月面底部在100mm線上,塞緊塞子,使塞子的底面在讀數(shù)時(shí),迅速倒置粘度管,并測(cè)空氣泡上升所需秒數(shù)或與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)比的結(jié)果。當(dāng)氣泡頂部與27mm線相切時(shí),即開(kāi)動(dòng)計(jì)時(shí)器讀取秒數(shù),當(dāng)氣泡頂部與100mm線相切時(shí),即結(jié)束計(jì)時(shí),則測(cè)得73mm升程的氣泡時(shí)間。所有計(jì)時(shí)和比較過(guò)程,均應(yīng)使粘度管保持垂直位置。若粘度管偏離其垂直方向一個(gè)半徑的距離將會(huì)造成約為泡程時(shí)間10％的誤差。

對(duì)比粘度管用暫行計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4.1-2。

加氏管與涂-4杯粘度對(duì)照見(jiàn)表4.1-3。

流體的粘度是隨溫度的改變而變化的。例如,在常溫附近,溫度變化1℃表4.1-2對(duì)比粘度管用暫行計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)①按斯、泡秒數(shù)和加德納-城爾德字母之間的關(guān)系排列,斯按其對(duì)數(shù)值排列。

②少于4s的標(biāo)有數(shù)字的粘度管的泡時(shí)間〔以秒計(jì),采用攝影技術(shù)測(cè)得。

③泡秒數(shù)在2.65以上時(shí),對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),大致與用動(dòng)力法測(cè)得的值相當(dāng),低于2.65時(shí),則不再保持這一關(guān)系。表4.1-3加氏管與涂-4杯粘度對(duì)照表標(biāo)準(zhǔn)管號(hào)數(shù)加氏管/s涂-4粘度計(jì)/s標(biāo)準(zhǔn)管號(hào)數(shù)加氏管/s涂-4粘度計(jì)/sABCDEFGG-HHIJ－－－l.461.832.052.422.642.933.303.672026344046515760657585KLMN0PQRR+ST4.034.404.705.005.405.806.406.907.037.308.1096108117123127131137144147154166表4.1-4燕餾水在各溫度下的粘度、運(yùn)動(dòng)粘度及密度溫度/℃粘度/10-6Pa.s運(yùn)動(dòng)粘度/10-6<m2/s>密度/<g/cm3>溫度/℃粘度/10-6Pa.s運(yùn)動(dòng)粘度/10-6<m2/s>密度/<g/cm3>051015202530354045501.7921.5201.3071.1381.0020.8900.7970.7190.6530.5980.5481.7921.5201.3071.1391.00380.8930.8010.7240.6580.6040.5540.999840.999960.999700.999100.998200.997050.995650.994030.992210.990220.988055560657075808590951000.5050.4670.4340.4040.3780.3550.3340.3150.2980.2820.512O.4750.4430.4130.3880.3650.3450.3260.3100.2950.985700.983210.980570.977780.974860.971800.968620.965320.961890.95835注：表中各粘度和運(yùn)動(dòng)粘度值是以20℃的值為1.0038×10-6表4.1－5涂料常用粘度換算表注：1．運(yùn)動(dòng)粘度：1、13拖,2．格氏管,3．國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)〔ISO粘度杯,4,英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)<BS>4號(hào)杯,5．法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)<NFT>4號(hào)杯,6．美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔ASTM福特4號(hào)杯,7．德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔DIN>4mm杯,8．德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)〔DIN>6mm杯,9．恩格拉粘度計(jì),10．巴比粘度計(jì),11．霍德伍德銳孔粘度計(jì),12．賽波特通用粘度計(jì)。2．動(dòng)力粘度：14．泊,15．克雷勃斯單位。2固體含量固體含量系指涂料組成中實(shí)際成膜的那一部分的數(shù)量,以涂料在一定溫度下加熱焙烘后剩余物重量與試樣重量的比值〔百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。涂料一般是由主要成膜物質(zhì)〔油料、樹(shù)脂、次要成膜物質(zhì)〔顏料、填料、輔助成膜物質(zhì)〔各類助劑、揮發(fā)物質(zhì)〔溶劑、稀釋劑所組成〔少數(shù)品種如粉末涂料、無(wú)溶劑涂料除外,在涂料干結(jié)成膜后,涂料中的溶劑、稀釋劑乃至部分助劑都揮發(fā)掉了,余下的部分為不揮發(fā)的物質(zhì),所以,固體含量又被稱為不揮發(fā)分。

涂料因品種、樹(shù)脂的相對(duì)分子量大小及分布不同,其在一定粘度下的固體含量也不同。一般揮發(fā)型涂料〔如硝基漆、過(guò)氯乙烯漆、熱塑性丙烯酸漆等的固體含量較其他類型涂料的固體含量要低一些。粉末涂料、無(wú)溶劑涂料則幾乎為100％的固體成分。涂料的固體成分越高,其涂裝時(shí)一次成膜厚度就越厚,可以節(jié)約大量的稀釋劑及涂裝工時(shí),因此具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及實(shí)用意義。

涂料的固體含量既是涂料生產(chǎn)中正常的質(zhì)量控制指標(biāo)之一,也是某些涂裝施工〔如電泳涂裝不可缺少的工藝控制參數(shù),其測(cè)試方法通常多采用烘箱法。烘箱法又可分為培養(yǎng)皿法和表面皿法,具體如下：

<l培養(yǎng)皿法

l先將干燥潔凈的培養(yǎng)皿在〔105±2>℃烘箱內(nèi)焙烘30min,取出放人干燥器中,冷卻至室溫后,稱重。

2用磨口滴瓶取樣,以減量法稱取1.5-2g試樣〔過(guò)氯乙烯漆取樣2-2.5g,丙烯酸漆及固體含量低于15％的漆類取樣4-5g>,置于已稱重的培養(yǎng)皿中,使試樣均勻地流布于容器的底部,然后放入已調(diào)節(jié)到表4.1-6所規(guī)定溫度的鼓風(fēng)恒溫烘箱內(nèi)焙烘一定時(shí)間后,取出放人干燥器中冷卻至室溫后,稱重,然后再放人烘箱內(nèi)焙烘30min,取出放人干燥器中冷卻至室溫后,稱重,至前后兩次稱重的重量差不大于0.01g為止〔全部稱量精確至0.01g>,試驗(yàn)平行測(cè)定兩個(gè)試樣。

<2表面皿法

本方法適用于不能用培養(yǎng)皿法測(cè)定的高粘度涂料如膩?zhàn)?、乳液和硝基電纜漆等。

l先將二塊干燥潔凈可以互相吻合的表面皿在〔105±2>℃烘箱內(nèi)焙烘30min,取出放人干燥器中冷卻至室溫,稱重。

2將試樣放在一塊表面皿上,另一塊放在上面〔凸面向上,在天平上準(zhǔn)確稱取1.5-2g,然后將蓋的表面皿反過(guò)來(lái),使二塊皿互相吻合,輕輕壓下,再將皿分開(kāi),使試樣面朝上,放入已調(diào)節(jié)到表4.1-6所規(guī)定溫度的恒溫鼓風(fēng)烘箱內(nèi)焙烘一定時(shí)間后,取出放入干燥器中冷卻至室溫,稱重。然后再放人烘箱內(nèi)焙烘30min,取出放人干燥器中冷卻至室溫,稱重,至前后兩次稱量的重量差不大于0.01g為止〔全部稱量精確至0.01g>,試驗(yàn)平行測(cè)定兩個(gè)試樣。

計(jì)算方法：

固體含量％<X按下式計(jì)算X＝〔W1-W×100％/G式中W－容器重量〔g>;W1－焙烘后試樣和容器重量〔g>G－試樣重量〔g。試驗(yàn)結(jié)果取兩次平行試驗(yàn)的平均值,兩次平行試驗(yàn)的相對(duì)誤差不大于3％。表4.1-6各種涂料烘焙溫度規(guī)定表涂料名稱焙烘溫度/℃涂料名稱焙烘溫度/℃硝基漆類、過(guò)氯乙烯漆類、丙烯酸漆類、蟲(chóng)膠漆80±2聚酯漆類、大漆150±2水性漆160±2縮醛膠100±2聚酸亞胺漆180±2油基漆類、酯膠漆、瀝青漆類、酚醛漆類、氨基漆類、醇酸漆類、環(huán)氧漆類、乳膠漆〔乳液、聚氨酯漆類120±2有機(jī)硅漆類在l-2h內(nèi),由120℃升溫到l80℃,再于〔180±2>聚酯漆包線漆200±2注：如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,則按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3密度

密度為單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量．以g/mL表示：ρ＝m/V式中ρ―密度〔g/mL>;m―質(zhì)量〔g>;V―體積〔mL。通過(guò)涂料密度的測(cè)定,可以較快地估算出單位容積內(nèi)涂料的質(zhì)量,并計(jì)算出單位面積上涂料的耗用量,有利于施工及管理。涂料密度在很大程度上取決于所用的顏〔填料的密度,并與配方中的顏料體積濃度、基料及溶劑、稀釋劑的密度有關(guān),一般采用金屬及金屬氧化物作為顏〔填料的涂料其密度要較以無(wú)機(jī)、有機(jī)化合物及礦物質(zhì)作為顏〔填料的涂料的密度要高,密度高的涂料在儲(chǔ)存及運(yùn)輸過(guò)程中容易產(chǎn)生沉淀,故涂料生產(chǎn)廠家在配方設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)密度較大的涂料一般都考慮采用某種方法如添加防沉淀劑等來(lái)阻止涂料的沉淀,而使用廠家在貯存過(guò)程中亦可考慮諸如隨時(shí)滾動(dòng)包裝容器或在使用前一段時(shí)間將容器倒置的方法來(lái)減少因涂料沉淀而帶來(lái)的施工困難問(wèn)題,在涂裝施工過(guò)程中,對(duì)于密度較大的涂料,亦應(yīng)隨時(shí)注意攪拌,防止因沉淀而使涂料成分發(fā)生變化致使涂裝質(zhì)量異常的現(xiàn)象。

涂料密度的測(cè)定采用比重瓶法〔質(zhì)量／體積杯,在規(guī)定的溫度下進(jìn)行,測(cè)試方法如下：<l儀器

1容量為20-100mL的適宜玻璃比重瓶,如圖4.1-6和圖4.1-7,另1種金屬比重瓶〔質(zhì)量/體積杯,如圖4.1-8。2溫度計(jì),分度為0.1℃,精確到O.2℃。

3水浴或恒溫室,當(dāng)要求精確度高時(shí),能夠保持在試驗(yàn)溫度的±O.5℃圖4.1-6蓋伊-蘆薩克圖4.1-7哈伯德〔Habband比重瓶圖4.1-8金屬比重瓶〔Gag-Lussac比重瓶<2取樣被試驗(yàn)產(chǎn)品的有代表性的樣品,應(yīng)按GB3186-1982所敘述的方法選取。<3測(cè)試程序1比重瓶的校準(zhǔn)用鉻酸溶液、蒸餾水和蒸發(fā)后不留下殘余物的溶劑依次清洗玻璃比重瓶,并使其充分干燥。用蒸發(fā)后不留下殘余物的溶劑清洗金屬比重瓶,且將它干燥。將比重瓶放置至室溫,并將它稱重。若精確度要求很高,則應(yīng)連續(xù)清洗、干燥和稱量比重瓶,直至兩次相繼的稱量間之差不超過(guò)0.5mg。

在低于試驗(yàn)溫度[〔23±2℃,如精確度要求更高,則為<23±O.5>℃]不超過(guò)1℃的溫度下,在比重瓶中注滿蒸餾水。塞住或蓋上比重瓶使留有溢流孔開(kāi)口,嚴(yán)格防止在比重瓶中產(chǎn)生氣泡。

將比重瓶放在恒溫水浴中或放置在恒溫室中,直至瓶的溫度和瓶中所含物的溫度恒定為止。用有吸收性的材料〔如棉紙擦去溢出物質(zhì),徹底擦干比重瓶的外部。立即稱量該注滿蒸餾水的比重瓶,精確到其質(zhì)量的0.001％。

直接用手操作時(shí),比重瓶會(huì)增高溫度而引起溢流孔產(chǎn)生更多的溢流,且也會(huì)留下指印。因此建議用鉗子和用干凈、干燥的吸收性材料保護(hù)的手來(lái)操作比重瓶。

立即快速地稱量注滿了蒸餾水的比重瓶,可使質(zhì)量損失減少到最低限度。質(zhì)量損失是由于水通過(guò)溢流孔的蒸發(fā)和由于繼達(dá)到溫度后的第一次擦干之后水的溢出,該溢出物不留在覆蓋了的罩內(nèi)。

2比重瓶容積的計(jì)算通過(guò)下式來(lái)計(jì)算比重瓶的容積V〔以mL表示:V=<m1-m0>/ρ

式中m0-空比重瓶的質(zhì)量〔g>;m1-比重瓶及水的質(zhì)量〔g>;ρ-水在23表4.1－7水的密度溫度/℃151617l819202122密度/<g/mL>0.99910.99890.99870.99860.99840.99820.99800.9978溫度/℃2324252627282930密度/<g/mL>0.99750.99730.99700.99680.99650.99620.99600.99573產(chǎn)品密度的測(cè)定用產(chǎn)品代表蒸餾水,重復(fù)上術(shù)操作步驟〔3>,用沾有適宜溶劑的吸收材料擦掉比重瓶外部的色漆殘余物,再用干凈的吸收材料擦拭,使之完全干燥。

當(dāng)使用裝有顏料產(chǎn)品的玻璃比重瓶時(shí),擦掉殘存的顏料會(huì)遭到困難,特別難以從毛玻璃表面上擦掉,這樣的殘余物能通過(guò)在水或溶劑槽中的超聲振蕩而除去。

為了使誤差減至最小,接口應(yīng)牢固地裝好,為了精確地測(cè)定,最好用玻璃比重瓶,對(duì)于為控制生產(chǎn)而需要的密度測(cè)定,通常使用金屬比重瓶〔質(zhì)量/體積杯。

如果試樣中留有在靜止時(shí)不易消散的氣泡,采用本測(cè)試方法是不適宜的。

產(chǎn)品在試驗(yàn)溫度下的密度ρ,〔以g/mL表示通過(guò)下式計(jì)算ρ＝<m2-m0>/V

式中m0―空比重瓶的質(zhì)量〔g>;m2―比重瓶和產(chǎn)品的質(zhì)量〔g>;V―在試驗(yàn)溫度下按1和2所測(cè)定的比重瓶的體積〔mL。

試驗(yàn)溫度一般為23℃4細(xì)度細(xì)度測(cè)定是檢查色漆或漆漿內(nèi)顏〔填料等顆粒的大小或分散的均勻程度,以μm來(lái)表示。涂料細(xì)度的大小能影響涂層的光澤、外觀、防蝕性及貯存穩(wěn)定性。顏〔填料的顆粒越小,在漆料中的分散度越高,則其細(xì)度越細(xì),漆膜越平整光滑,裝飾性也就更好。但由于品種不同及用途不同,對(duì)涂料細(xì)度的要求是不一樣的,一般在由底漆、中間漆、面漆組成的涂裝體系中,以面漆為最細(xì)、中間漆次之,底漆最粗。但也有例外,如有些中間漆以云母氧化鐵作顏料,其細(xì)度就比有的底漆要差些,但利用云母氧化鐵中間漆形成的較為粗糙的表面可以提高面漆的附著力。所以,涂料細(xì)度亦是涂裝體系設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的一個(gè)因素。涂料細(xì)度等級(jí)見(jiàn)表4.1-8。目前測(cè)定涂料細(xì)度使用最為普遍的是刮板細(xì)度計(jì),由一磨光的平板及刮刀組成。平板上有一道或二道平行于平板長(zhǎng)邊的溝槽,溝槽的深度由一端到另一端是均勻遞減的,其一端具有適宜的深度〔如25μm、50μm、l00μm或150μm>,而另一端的深度則是O〔即與平板表面一樣平,并按照不同的規(guī)格根據(jù)溝槽的深度,刻好分度；刮刀則有單刃和雙刃二種,刀刃平直。細(xì)度的測(cè)定結(jié)果在一定程度上和所用的細(xì)度計(jì)有關(guān)系,表4.1-9～表4.1-11為國(guó)內(nèi)外一些標(biāo)準(zhǔn)中所列舉的細(xì)度計(jì)的規(guī)格。圖4.1-9為ISO1524標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的細(xì)度計(jì)。表4.1－8涂料細(xì)度等級(jí)表4.1-9GB/T1724標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)度計(jì)規(guī)格漆種等級(jí)溝槽深度范圍/μm溝槽分度值/μm-等二等三等細(xì)度μm150－05磁漆〔一般情況20以下20-3030以上100－05底漆〔一般情況50以下50-6060以上50－02.5表4.1-10ISO1524標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)度計(jì)規(guī)格表4.1-11DIN53203標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)度計(jì)規(guī)格溝槽深度范圍/μm溝槽分度值/μm溝槽深度范圍/μm溝槽分度值/μm150－050－025－01052.5100－050－025－01055圖4.1-9ISO1524標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的細(xì)度計(jì)以GB/T1724《涂料細(xì)度測(cè)定法》為例,涂料細(xì)度的測(cè)定法如下：細(xì)度在30μm及30μm以下時(shí)應(yīng)用量程為50μm的刮板細(xì)度計(jì)。31-70μm時(shí)應(yīng)用量程為100μm的刮板細(xì)度計(jì),70μm以上時(shí)應(yīng)用量程為150μm的刮板細(xì)度計(jì)。刮板細(xì)度計(jì)在使用前必須用溶劑仔細(xì)洗凈擦干,在擦洗時(shí)應(yīng)用細(xì)軟揩布。將符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)粘度指標(biāo)的試樣,用小調(diào)漆刀充分?jǐn)噭?然后在刮板細(xì)度最深部分,滴人試樣數(shù)滴,以能充滿溝槽而略有多余為宜。以雙手持刮刀,見(jiàn)圖4.1-10,橫置在磨光平板上端〔在試樣邊緣處使刮刀與磨光平板表面垂直接觸。在3s內(nèi),將刮刀由溝槽深的部位向淺的部位拉過(guò),使漆樣充滿溝槽而平板上不留有余漆。刮刀拉過(guò)后,立即〔不超過(guò)5s使視線與溝槽平面成15-30°角,對(duì)光觀察溝槽中顆粒均勻顯露處,記下讀數(shù)〔精確到最小分度值。如有個(gè)別顆粒顯露于其他分度線時(shí),則讀數(shù)與相鄰分度線范圍內(nèi),不得超過(guò)三個(gè)顆粒,見(jiàn)圖4.1-11。

涂料細(xì)度的測(cè)定應(yīng)平行試驗(yàn)三次,試驗(yàn)結(jié)果取兩次相近讀數(shù)的算術(shù)平均值。

兩次讀數(shù)的誤差不應(yīng)大于儀器的最小分度值。圖4.1-10測(cè)細(xì)度時(shí)刮刀的應(yīng)用1-磨光平板2-刮刀圖4.1-11涂料細(xì)度測(cè)定時(shí)的讀數(shù)a、b、c刻度大小不同的標(biāo)尺5遮蓋力遮蓋力是指把色漆均勻涂飾在物體表面上,使其底色不再呈現(xiàn)的最小涂布量,以g/m2表示。遮蓋力是衡量涂料產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)之一,優(yōu)良的涂料應(yīng)該具有較好的遮蓋力。同樣重量的涂料產(chǎn)品,遮蓋力高的,在相同的施工條件下可比遮蓋力低的產(chǎn)品涂裝更多的面積。涂料產(chǎn)品遮蓋力的大小是顏料和涂料對(duì)光的反射系數(shù)差別的作用。故當(dāng)漆料一定時(shí),涂料的遮蓋力大小就取決于顏料遮蓋力的強(qiáng)弱,而顏料的遮蓋力強(qiáng)弱受下列一些因素的影響：1顏料和色漆基料兩者折光率之差分散在色漆基料中的顏料的折光率和基料的折光率相等時(shí),顏料就顯得是透明的,即不起遮蓋作用。顏料的折光率大于基料的拆光率時(shí),顏料即呈現(xiàn)出遮蓋能力,兩者之差越大,顏料的遮蓋能力越強(qiáng)。

2顏料的遮蓋力不僅取決于它的反射光的光量,而且也取決于對(duì)射在它上面的光的吸收能力。炭黑不反射光線,但幾乎能吸收射在它上面的全部光線,因而,它的遮蓋力很強(qiáng)。彩色的不透明顏料的遮蓋力強(qiáng)弱也取決于它們對(duì)光的選擇性吸收的能力。一些常用物料的折光率見(jiàn)表4.1-12。表4.1－12一些常用物料的折光率材料名稱空氣水油樹(shù)脂二氧化硅碳酸鎂滑石粉氧化鋅鈦白〔銳鈦型鈦白〔金紅石型折光率1.001.331.481.551.551.571.492.082.552.723顏料的顆粒大小及分散程度顏料的顆粒細(xì)及在漆料中分散得好,則反射光的面積增加,因而遮蓋力提高。但這個(gè)關(guān)系有一定的限度,即當(dāng)顏料顆粒的大小變得等于光的波長(zhǎng)的一半時(shí),由于光將穿透顆粒而不被折射,顏料將顯得是透明的而不具備遮蓋作用。

4顏料的晶體形狀有些顏料的遮蓋力隨著它們的晶體結(jié)構(gòu)不同而有差異,如斜方晶形的鉛鉻黃的遮蓋力就比單斜晶形的要弱。一些常用的白色顏料的遮蓋力見(jiàn)表4.1-13。表4.1－13白色顏料的遮蓋力顏料名稱鈦白︵金紅石型︶鈦白︵銳欽型︶鈦鈣白︵50%︶鈦鈣白〔30%>鋅鋇白硫化鋅氧化鋅含鉛氧化鋅〔35%>鹽基性碳酸鉛白鹽基性硫酸鉛白含硅鉛白三氧化二銻折光率2.722.551.982.371.93遮蓋力〔g/m2>30.939.555.379.616878.2227227252324378206我國(guó)目前測(cè)試涂料產(chǎn)品遮蓋力的方法是采用單位面積重量法―黑白格法。即將試樣均勻地涂布于黑白格玻璃板或木板上,在暗箱內(nèi)用規(guī)定的光源目測(cè)至剛看不見(jiàn)黑白格為止,然后根據(jù)用漆量來(lái)計(jì)算該涂料產(chǎn)品的遮蓋力,其木制暗箱的規(guī)格為600mm×500mm×4O0mm,見(jiàn)圖4.1-12。圖4.1－12木制暗箱圖4.1-3刷涂法黑白格玻璃板圖4.1-4噴涂法黑白格玻璃板暗箱內(nèi)用3mm厚的磨砂玻璃將箱分成上下兩部分,磨砂玻璃的磨面向下,使光源均勻。暗箱上部均勻的平行放置15W日光燈兩支,前面安一擋光板,下部正面敝開(kāi)用手檢驗(yàn),內(nèi)壁涂上無(wú)光黑漆。測(cè)試涂料產(chǎn)品的遮蓋力采用刷涂法或噴涂法均可,測(cè)試方法如下：<1刷涂法

1材料和儀器設(shè)備。漆刷：寬25-35mm玻璃板〔JG4O-62>:100mm×250mm×〔1.2－2mm

天平：感量為0.01g

黑白格玻璃板：如圖4.1-13所示。將100mm×250mm的玻璃板的一端遮住100mm×5Omm〔留作試驗(yàn)時(shí)手執(zhí)之用,然后在剩余的〔100x200>mm的面積上噴一層黑色硝基漆。待干后用小刀仔細(xì)地劃成25mmx25mm的正方形,再將玻璃板放入水中浸泡片刻,取出晾干,間隔剝?nèi)フ叫纹崮ぬ?再噴上一層白色硝基漆,即成具有32個(gè)正方形之黑白間隔的玻璃板。然后再貼上一張光滑牛皮紙,刮涂一層環(huán)氧膠〔以防止溶劑滲入破壞黑白格漆膜,即制得牢固的黑白格板。2測(cè)定步驟：根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粘度〔如粘度稠無(wú)法涂刷,則將試樣調(diào)至涂刷的粘度,但稀釋劑用量在計(jì)算遮蓋力時(shí)應(yīng)扣除,在感量為0.01g天平上稱出盛有涂料的杯子和漆刷的總重量,用漆刷將涂料均勻地涂刷于玻璃黑白格板上,放在暗箱內(nèi),距離磨砂玻璃片15-20cm,有黑白格的一端與平面傾斜成30-45°交角,在1支或2支日光燈上進(jìn)行觀察,以剛看不見(jiàn)黑白格為終點(diǎn)。然后將盛有涂料的杯子和漆刷稱重,求出黑白格板上油漆重量。涂刷時(shí)應(yīng)快速均勻,不應(yīng)將涂料刷在板的邊緣上。遮蓋力按下式計(jì)算〔以濕漆膜計(jì):W＝<Wl-W2>×104/S=50<Wl-W2>式中W―遮蓋力〔g/m2>;

Wl―未涂刷前盛有涂料的杯子和漆刷的總重量〔g>;

W2―涂刷后盛有余漆的杯子和漆刷的總重量〔g>;

S―黑白格板的面積〔2O0mm2。

平行測(cè)定兩次,結(jié)果之差不大于平均值的5%,則取其平均值,否則必須重新試驗(yàn)。<2噴涂法

1材料和儀器設(shè)備

玻璃板〔JG40-62>:1OOmm×100rmm<1-2>mm

木板：100mm×100mm×<1.5-2.5>mm

天平：感量為0.001g

黑白格木板：如圖4.1-14所示。在100mmx100mm的木板上噴一層黑硝基漆,待干后漆面貼一張同面積大小的白色厚光滑紙,然后用小刀仔細(xì)地間隔劃去25mmx25mm的正方形,再噴上一層白色硝基漆,待干后仔細(xì)揭去存留的間隔正方形紙,即制得具有16個(gè)正方形之黑白格間隔板。

2測(cè)定步驟：將試樣調(diào)至適于噴涂的粘度,按《漆膜一般制備法》〔GB/T1727-1992噴涂法進(jìn)行。先在感量0.001g天平上分別稱重兩塊〔l00×100>mm的玻璃板,用噴槍薄薄地分層噴涂,每次噴涂后放在黑白格木板上,置于暗箱內(nèi)距離磨砂玻璃片〔15-20mm,有黑白格的一端與平面傾斜成30°-45°交角,在1支或2支日光燈下進(jìn)行觀察,以剛看不見(jiàn)黑白格為終點(diǎn)。然后把玻璃板背面和邊緣的漆擦凈,各種噴涂漆類按固體含量中規(guī)定的焙烘溫度烘至恒重。遮蓋力按下式計(jì)算〔以干膜計(jì)算:W＝<Wl-W2>×104/S=100<Wl-W2>式中W―遮蓋力〔g/m2>;

Wl―未噴涂前玻璃板的重量〔g>;

W2―噴涂漆膜恒重后的玻璃板重量〔g>;

S―玻璃板噴涂漆的面積〔100cm2。

兩次結(jié)果之差不大于平均值5%,則取其平均值,否則需重新試驗(yàn)。采用黑白格法測(cè)試涂料產(chǎn)品的遮蓋力由于終點(diǎn)不易觀察,因此有一定的誤差,且涂料流平性和刷痕對(duì)測(cè)試結(jié)果也有一定的影響,但由于操作簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,所以得到了廣泛的應(yīng)用。

測(cè)試涂料產(chǎn)品的遮蓋力還可采用光學(xué)儀器對(duì)其進(jìn)行較為客觀的評(píng)價(jià),即取二種底材,第一種黑色底材本身的反射率小于或等于2%,第二種底材本身反射率為80％。在此二種底材上以同樣施工條件涂上同一種色漆,分別測(cè)其干膜反射率。第一種底材上干膜反射率與第二種底材上干膜反射率之比,即為該色漆的對(duì)比度,當(dāng)其對(duì)比度為0.98時(shí)的單位體積的色漆所覆蓋的表面積,稱為該色漆的遮蓋力。光學(xué)儀器測(cè)定涂料產(chǎn)品的遮蓋力終點(diǎn)判斷比較準(zhǔn)確,操作也不復(fù)雜,但因最終需采用漆膜厚度來(lái)計(jì)算遮蓋力,而膜厚的測(cè)定亦有一定的誤差,故光學(xué)儀器測(cè)定法也不盡善盡美。

6干燥時(shí)間

干燥時(shí)間是指在一定條件下,一定厚度的涂層從液態(tài)達(dá)到規(guī)定干燥狀態(tài)的時(shí)間。涂層的干燥狀態(tài)在我國(guó)一般分為表面干燥、實(shí)際干燥和完全干燥幾個(gè)階段,但國(guó)外有的根據(jù)其不同的干燥程度劃分得更細(xì),如美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)則將其劃分成指觸干燥、不粘塵干燥、指壓干燥、面干、硬干、干透或?qū)嵏?此外還有重涂干燥和無(wú)壓痕干燥。

對(duì)于涂裝施工來(lái)說(shuō),涂層的干燥時(shí)間越短越好,過(guò)長(zhǎng)的干燥過(guò)程易使涂層在干燥期間沾上雨露塵土等雜質(zhì),并且占用生產(chǎn)場(chǎng)地,拖長(zhǎng)施工周期,而對(duì)于涂料制造,由于受涂料材料的限制,往往要求一定的干燥時(shí)間,才能保證成膜后的質(zhì)量。

涂層達(dá)到一定干燥狀態(tài)的時(shí)間與涂料品種、涂層厚度、溫度、濕度及施工環(huán)境等因素有關(guān),并且即使是同一品種,所用的溶劑及稀釋劑不同,其干燥時(shí)間也不相同。揮發(fā)型漆類、如硝基漆、過(guò)氯乙烯漆、熱塑性丙烯酸漆等干燥較快,而通過(guò)"氧化"與"縮聚"干燥成膜的熱固型漆類則干燥較慢,有的需加熱烘烤才能干燥成膜,自干漆若加強(qiáng)通風(fēng)則可提高干燥速度。

值得指出的是,涂層在達(dá)到了實(shí)干狀態(tài)之后,并不意味著其防護(hù)性能達(dá)到了最佳狀態(tài),在其達(dá)到完全干燥狀態(tài)之前,涂層的固化過(guò)程仍在繼續(xù)進(jìn)行。有些漆,如過(guò)氯乙烯漆,由于其具有保留溶劑的特性,雖然干燥較快,但完全干透則很慢,在保留的溶劑未完全揮發(fā)之前,漆膜的硬度不夠,附著力甚差,但在其完全干透之后,其硬度及附著力均將有所提高。此外,如醇酸樹(shù)脂漆,由于是靠氧化聚合來(lái)固化成膜,所以實(shí)干較慢,而完全干燥時(shí)間則更長(zhǎng)。在涂層未達(dá)到完全干燥狀態(tài)之前就投人使用或不注意防護(hù),將影響其使用壽命。涂層的完全干燥時(shí)間也因涂料品種而異,以聚氨酯漆為例,其實(shí)干時(shí)間一般不超過(guò)24h,但完全干燥時(shí)間卻需要7天左右。

正確地測(cè)試涂層的干燥時(shí)間,有利于對(duì)涂裝施工進(jìn)行科學(xué)的管理及產(chǎn)品涂裝質(zhì)量的提高,涂層干燥時(shí)間的測(cè)試有如下方法：

<l吹棉球法

在漆膜表面上輕輕放上一個(gè)脫脂棉球,用嘴距棉球〔10-15cm,沿水平方向輕吹棉球,如能吹走,漆膜表面不留有棉絲,即為表面干燥。

<2指觸法

以手指輕觸漆膜表面,如感到有些發(fā)粘,但無(wú)漆粘在手指上,即為表面干燥。<3小玻璃球法將在溫度為〔23±2>℃或〔25±1>℃,相對(duì)濕度為〔50±5>％或〔65±5>％的條件下干燥后的樣板每隔若干時(shí)間或達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定時(shí)間后水平放置,從不小于50mm,不大于150mm的高度上,將約0.5g直徑為125－250μm的小玻璃球倒在漆膜表面上〔為避免小玻璃球過(guò)分的分散,可通過(guò)內(nèi)徑約25mm適當(dāng)長(zhǎng)度的玻璃管倒下小玻璃球,注意不讓玻璃管管口接觸漆膜。如果需要,可在同一塊樣板的其他位置進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn),10s后,將樣板保持與水平面成20°角,用軟毛刷輕輕刷漆膜,若能將全部小玻璃球刷掉而不損傷表面,則為表面干燥。

<4壓濾紙法

在漆膜上放一片標(biāo)重75g/m2,〔15x15>cm的定性濾紙〔光滑面接觸漆膜,濾紙上再輕輕放置一重200g,底面積為1cm2的干燥試驗(yàn)器〔見(jiàn)圖4.1-15>,同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表,經(jīng)30s,移去干燥試驗(yàn)器,將樣品板翻轉(zhuǎn)〔漆膜向下,濾紙能自由落下,或在背面用握板之手的食指輕敲幾下,濾紙能自由落下而濾紙纖維不被粘在漆膜上,即為漆膜實(shí)際干燥。圖4.1-15干燥試驗(yàn)器對(duì)于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的漆膜允許稍有粘性的漆,如樣板翻轉(zhuǎn)經(jīng)食指輕敲后,濾紙仍不能自由落下時(shí),將樣板放在玻璃板上,用鑷子夾住預(yù)先折起的濾紙的一角,沿水平方向輕拉濾紙,當(dāng)樣板不動(dòng),濾紙已被拉下,即使漆膜上粘有濾紙纖維亦認(rèn)為漆膜實(shí)際干燥,但應(yīng)標(biāo)明漆膜稍有粘性。

<5壓棉球法

在漆膜表面上放一個(gè)脫脂棉球,于棉球上再輕輕放置干燥試驗(yàn)器,同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表,經(jīng)30s,將干燥試驗(yàn)器和棉球拿掉,放置5min,觀察漆膜上無(wú)棉球的痕跡及失光現(xiàn)象,漆膜上若留有1-2根棉絲、用棉球能輕輕撣掉,均為漆膜實(shí)際干燥。

<6刀片法

用保險(xiǎn)刀片在樣板上切刮漆膜或膩?zhàn)幽?并觀察其底層及膜內(nèi)均無(wú)粘著現(xiàn)象〔如膩?zhàn)幽み€需用水淋濕樣板,用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水砂紙打磨,若能形成均勻平滑表面,不粘砂紙,即為漆膜或膩?zhàn)幽?shí)際干燥。

<7厚層干燥法〔適用絕緣漆

用二甲苯或乙醇將〔45×45×20>mm〔鋁片厚度0.05～0.1mm的鋁片盒擦凈、干燥。稱取試樣20g〔以50％固體含量計(jì),固體含量不同時(shí)應(yīng)換算,靜止至試樣內(nèi)無(wú)氣泡〔不消失的氣泡用針挑出,水平放人加熱至規(guī)定溫度的電熱鼓風(fēng)箱內(nèi)。按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的升溫速度和時(shí)間進(jìn)行干燥。然后取出冷卻,小心撕開(kāi)鋁片盒將試塊完整地剝出。將試塊從中間剪成二份,應(yīng)沒(méi)有粘液狀物,剪開(kāi)的截面合攏再拉開(kāi),亦無(wú)拉絲現(xiàn)象,則認(rèn)為厚層實(shí)際干燥。

<8儀器測(cè)試法

涂料的干燥及漆膜的形成是一個(gè)緩慢的、連續(xù)進(jìn)行的物理和化學(xué)過(guò)程,其成膜機(jī)理依據(jù)所測(cè)的涂料是揮發(fā)型涂料還是反應(yīng)型涂料是不同的,但無(wú)論是何種涂料,只要是液態(tài)的,其成膜過(guò)程都要經(jīng)過(guò)由流體至粘彈體最后成固體這樣幾個(gè)階段,上述測(cè)試漆膜干燥時(shí)間的方法只能判斷漆膜在某一階段內(nèi)達(dá)到了何種干燥狀態(tài),而不能觀察到漆膜在干燥過(guò)程中的整個(gè)變化,因此,為了了解干燥過(guò)程中的整個(gè)變化,有必要采用自動(dòng)干燥時(shí)間測(cè)定器。一種是利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)齒輪,以30mm/h的緩鰻速度在漆膜上直線走動(dòng),全程共24h,隨著漆膜的逐漸干燥,齒輪痕跡也逐步由深至淺,直至全部消失。另一種是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)盛有細(xì)砂的漏斗,在涂有漆膜的樣板上緩慢移動(dòng),砂子就不斷地掉落在漆膜上形成直線狀的砂粒痕跡,以測(cè)定干燥的不同階段所需要的時(shí)間。更進(jìn)一步的有利用針尖緩慢地在漆膜上畫(huà)出半徑5cm的圓,畫(huà)一圈需24h,這樣就可以在較小的試板面積上觀察漆膜隨時(shí)間而變化的干燥程度。第2章涂層物性測(cè)定涂層性能是涂料性能、涂裝施工質(zhì)量、涂裝管理水平的綜合反映。涂裝施工的目的,是為了達(dá)到預(yù)期的涂層性能。故涂裝施工從涂裝體系的設(shè)計(jì)、涂料品種的選擇到涂裝預(yù)處理、涂漆及涂層的干燥固化等都是緊緊圍繞著這一目的而開(kāi)展的,涂層性能測(cè)定則是判定涂層是否達(dá)到預(yù)期性能的手段之一。

不同的產(chǎn)品、不同的使用環(huán)境,甚至于人們不同的審美觀念,都對(duì)涂層性能有著不同的要求〔如人們對(duì)涂層光澤的不同要求,故其性能亦應(yīng)隨不同的產(chǎn)品、不同的使用環(huán)境及人們的不同要求而異,過(guò)低的要求固然滿足不了產(chǎn)品本身對(duì)涂層防護(hù)性及裝飾性的要求,而超出產(chǎn)品使用價(jià)值對(duì)涂層性能提出過(guò)高的要求亦是一種浪費(fèi)。

涂層性能受到除料品種、涂裝施工等眾多因素的制約。從涂料本身而論,其技術(shù)性能就是一個(gè)內(nèi)在矛盾的統(tǒng)一體,其某些性能是相互矛盾、相互影響和相互消長(zhǎng)的,如成膜物質(zhì)分子間的內(nèi)聚力和涂層與被涂物表面附著力間就是互相矛盾的。一般說(shuō)涂層成膜物質(zhì)分子間的內(nèi)聚力越大,涂層的機(jī)械強(qiáng)度、耐水性及耐化學(xué)腐蝕性等性能就越好,涂層的使用壽命越長(zhǎng),但涂層對(duì)被涂物表面的附著力就越差。又如涂層的硬度與柔韌性的關(guān)系也是彼消此長(zhǎng)的,涂層的硬度高柔韌性就差,反之,涂層的韌性好硬度就差,這是涂料本身所決定的。因此,在選擇涂料品種時(shí),應(yīng)著重考慮其涂層性能的主要方面而適當(dāng)兼顧其他方面,在涂裝的目的要求和涂料的技術(shù)性能兩個(gè)方面達(dá)到"求XX,存小異"。

涂層性能還與涂裝施工有著密切的關(guān)系,相同的涂料產(chǎn)品,由于涂裝施工的不同,其涂層的某些性能會(huì)有差異,特別是涂層附著力,更是與涂裝前表面預(yù)處理的方法及預(yù)處理質(zhì)量息息相關(guān)。一些涂料產(chǎn)品,如過(guò)氯乙烯漆,其與金屬表面的附著力是比較差的,但是,若涂裝前的表面預(yù)處理采用噴砂方式,則可在一定程度上提高其附著力。有一些涂層性能如抗沖擊強(qiáng)度、柔韌性及附著力等,都與涂層的厚度有一定的關(guān)系,一般隨著涂層厚度的增加,其抗沖擊強(qiáng)度、柔韌性及附著力均有所下降；另外,與試板的材質(zhì)及厚度也有關(guān)系,所以,在制備試樣時(shí),應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《漆膜一般制備法》〔GB/T1727－1992>,特殊情況可按有關(guān)方面的協(xié)議進(jìn)行,其測(cè)試亦應(yīng)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下進(jìn)行。常規(guī)的涂層性能測(cè)試項(xiàng)目及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4.2－1。表4.2－1常規(guī)涂層性能檢測(cè)項(xiàng)目及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)漆膜附著力<劃圈法>GB1720－89漆膜耐濕熱性GB/T1740-1979漆膜硬度GB/T1730-1993漆膜光澤度GB/T1743-1979漆膜柔韌性GB/T1731-1993漆膜厚度GB/T1764-1979漆膜耐沖擊性GB/T1732-1993漆膜耐磨性GB/T1768-1979漆膜耐水性GB/T1733-1993色漆和清漆耐中性鹽霧GB/T1771-1991漆膜耐汽油性GB/T1734-1993漆膜老化〔人工加速GB/T1865-1998漆膜耐熱性GB/T1735-1979涂膜鉛筆硬度GB/T6739-1996l涂層厚度涂層厚度是涂裝施工需要控制的一項(xiàng)重要指標(biāo),涂層厚度控制得是否合理,將直接影響涂層的其他性能。例如在涂層的防蝕機(jī)理中,其屏蔽作用是最主要因素,而涂層的屏蔽作用是與涂層厚度密切相關(guān)的,在其他條件相同的情況下,涂層越厚,則其屏避作用越佳,亦即涂層的防護(hù)效果越好。此外,在對(duì)各涂料產(chǎn)品的性能比較方面也只有在相同的涂層厚度下才具有可比性,如涂層的附著力、沖擊強(qiáng)度、柔韌性等,不同的厚度,其測(cè)試結(jié)果是不一樣的。

在涂裝施工過(guò)程中,亦要求控制涂層的適當(dāng)厚度,否則將影響涂層的外觀質(zhì)量,例如一次涂得過(guò)厚易造成流掛、起皺等弊病,而涂得太薄則不易流平,且在一定的涂層厚度范圍內(nèi)需要涂渡的道數(shù)增加,而涂裝費(fèi)用也隨之提高。每道漆涂覆的厚度范圍與涂料品種、防護(hù)要求、施工方式、底材表面特性等因素有關(guān)。

測(cè)試涂層厚度可以隨時(shí)檢查涂裝施工質(zhì)量是否符合要求,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以隨時(shí)補(bǔ)救,從而可以避免由于涂層厚度不夠而達(dá)不到防護(hù)要求的現(xiàn)象發(fā)生。涂層厚度測(cè)定可以分為濕膜厚度測(cè)定和干膜厚度測(cè)定。

<1濕膜厚度測(cè)定

濕膜厚度測(cè)定是控制涂層干膜厚度的必要手段,當(dāng)每道涂覆的干膜厚度范圍確定之后,控制涂層的濕膜厚度就是不可缺少的了。但是,濕膜厚度與干膜厚度的對(duì)應(yīng)關(guān)系是隨涂料品種及施工粘度而異的,即使是同一類型的品種,不同顏色的產(chǎn)品,由于顏基比不同及各顏〔填料吸油量的不同,其濕膜厚度與干膜厚度的對(duì)應(yīng)關(guān)系也是有很大差異的,因此應(yīng)該事先通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證找出其對(duì)應(yīng)關(guān)系然后加以控制。濕膜厚度控制得當(dāng),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決。應(yīng)該指出的是,濕膜厚度的測(cè)定是不精確的,產(chǎn)品的涂層厚度最終是應(yīng)該通過(guò)測(cè)定其干膜厚度來(lái)確定的,但是通過(guò)測(cè)定濕膜厚度,可以大致估計(jì)出其干膜厚度,避免過(guò)大的誤差。

目前應(yīng)用得最為普通的濕膜厚度計(jì)為圓盤(pán)狀〔輪規(guī)及板狀〔梳規(guī)兩種,其測(cè)量原理是同一水平面的兩個(gè)表面中間有第三個(gè)表面,當(dāng)外側(cè)兩個(gè)表面壓著濕膜下面的底板時(shí),其第三個(gè)表面就與濕膜表面垂直,由于第三面與外側(cè)兩個(gè)面具有高度差,在測(cè)量過(guò)程中,第三面首先接觸到濕膜表面的該點(diǎn)即為濕膜厚度。濕膜厚度計(jì)的形狀見(jiàn)圖4.2－1和圖4.2－2。圖4.2－1國(guó)盤(pán)式濕膜厚度儀圖4.2－2板狀濕膜厚度計(jì)圓盤(pán)式濕膜測(cè)厚儀根據(jù)其量程的不同可以分為以下幾種：量程/μm最小分度/μm量程/μm最小分度/μm0-200-400-l001.02.05.050-250200-70010.025.0國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的QVL型圓盤(pán)濕膜測(cè)厚儀測(cè)量范圍為0-150μm,最小分度為15μm。圓盤(pán)型濕膜測(cè)厚儀由兩個(gè)同心輪支承的一個(gè)偏心輪構(gòu)成,在同心輪上刻有左右對(duì)稱的標(biāo)度,將測(cè)厚儀在漆膜上滾動(dòng)時(shí),濕膜與偏心輪之間的間隙發(fā)生變化。漆膜首先接觸中心輪的一點(diǎn),與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的同心輪上的標(biāo)度即為該處漆膜的厚度。在測(cè)量時(shí),將測(cè)厚儀放在濕膜上,使其最小讀數(shù)在頂部,而偏心輪和漆膜之間最大間隙正好在濕膜上方。讓測(cè)厚儀在漆膜上,朝測(cè)厚儀最小標(biāo)度的方向上滾動(dòng)半周,并反方向重復(fù)滾動(dòng)半周,讀取兩個(gè)方向滾動(dòng)時(shí)濕膜首先與偏心輪接觸點(diǎn)的讀數(shù),其平均值即為測(cè)試結(jié)果。需要注意的是儀器使用時(shí)必須垂直于被測(cè)表面,否則將得不出正確的結(jié)果；另外,儀器在表面上的滾動(dòng),若是由零開(kāi)始,則由于涂膜的被擠壓也將使測(cè)試結(jié)果有一定的誤差。

同樣原理,板形濕膜測(cè)厚儀的外齒在一個(gè)基線上,其內(nèi)齒是相繼縮短的,以至在齒與基線間出現(xiàn)一系列缺口,每一缺口的高度能由儀器上的刻度讀出。測(cè)量時(shí),將其穩(wěn)固地置于底材上,其方式是使齒正常的置于濕膜表面上,移去儀器,內(nèi)齒粘附濕膜的最大讀數(shù)即為該濕膜的厚度。由于各齒形表示的厚度有一定的間距,因此其測(cè)試誤差比圓盤(pán)形濕膜測(cè)厚儀的誤差要大。

無(wú)論是采用圓盤(pán)形濕膜測(cè)厚儀還是板形濕膜測(cè)厚儀,都應(yīng)在涂漆后盡快進(jìn)行測(cè)試,以免因溶劑揮發(fā)致使?jié)衲p薄而導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差。

<2干膜厚度測(cè)定

干膜厚度是產(chǎn)品涂裝施工中至關(guān)重要的一個(gè)工藝參數(shù),亦是產(chǎn)品涂裝質(zhì)量驗(yàn)收的關(guān)鍵指標(biāo)之一。用于測(cè)定干膜厚度的方式及測(cè)定儀器因底材種類及漆膜性質(zhì)而異,一般可采用如下方法,見(jiàn)表4.2-2。

表4.2-2干膜厚度測(cè)試方法測(cè)試方法應(yīng)用備注以干膜質(zhì)量聯(lián)系到干膜厚度的測(cè)試方法應(yīng)用于漆膜過(guò)軟,不能用儀器方法側(cè)量的漆膜測(cè)最不精確,但可核定平均漆膜厚度,測(cè)試漆膜保持無(wú)損千分尺法試板或涂漆表面實(shí)質(zhì)上是平的漆膜必須硬到足以經(jīng)受與千分尺緊密接觸時(shí)的卡頭壓痕磁性測(cè)厚儀法適用于磁性金屬底材將磁場(chǎng)隨著距磁性金屬底材距離的變化轉(zhuǎn)換為涂層厚度渦流測(cè)厚儀法適用于非磁性金屬底材,由于金屬顏料感應(yīng)渦流,所以將影響含金屬顏料的漆膜的側(cè)試結(jié)果由于感應(yīng)渦流隨測(cè)頭和基體間的距離而變化,利用這一變化而測(cè)定漆膜厚度在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中,由于以干膜質(zhì)量聯(lián)系到干膜厚度的測(cè)試方法其結(jié)果不精確,且只能估算出平均漆膜厚度,而對(duì)于具體部位的漆膜厚度無(wú)法得知,故應(yīng)用得較少,最常見(jiàn)的是采用千分尺法、磁性測(cè)厚儀法,渦流測(cè)厚儀法來(lái)測(cè)試干膜厚度,此外,也可以采用顯微鏡,穿透厚度計(jì)等來(lái)測(cè)試干膜厚度。

測(cè)試部位的選擇將影響測(cè)試結(jié)果,當(dāng)使用磁性測(cè)厚儀或渦流測(cè)厚儀時(shí),由于儀器對(duì)試驗(yàn)樣板表面的突然變化比較敏感,因此,如果在太靠近測(cè)試面邊緣或內(nèi)角的地方進(jìn)行測(cè)量,測(cè)試結(jié)果是不準(zhǔn)確的。這種現(xiàn)象稱之為邊緣效應(yīng),邊緣效應(yīng)的影響范圍取決于測(cè)試方法和儀器,一般距不均勻處為3－13mm。即使是采用千分尺測(cè)試試板表面的漆膜厚度,由于種種原因,試板邊緣的漆膜厚度與中央部位的漆膜厚度有一定的差異,也不能在靠近邊緣處測(cè)試。測(cè)試部位的選擇與測(cè)試面的尺寸、形狀及對(duì)涂裝質(zhì)量的要求等因素有關(guān),例如,在150mmx100mm試板上測(cè)量部位的選擇見(jiàn)圖4.2-3。常用的干膜厚度測(cè)試方法如下：1千分尺法測(cè)試精確度為2μm,測(cè)試時(shí)漆膜必須硬到足以經(jīng)受與千分尺緊密接觸時(shí)的卡頭壓痕。該測(cè)試方法僅只適