汽车工业常用涂料涂膜性能检测标准

.48/488.2汽车工业常用涂料、涂膜性能的检测方法汽车涂装中常用的国家检测标准 在我国的国家标准中,没有专门为汽车涂料及涂层检测定单独标准,除了某些汽车有一些自定的企业标准之外,都是选用国家的有关标准。这类标准已不少,为便于工作时查找,表8-8列出常用的国家检测标准的名称及标准号。表8-8汽车涂装常用的国家检测标准标准号标准名称.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．涂料性能检测标准

涂料粘度测定法

涂料细度测定法

涂料固体含量测定法

涂料遮盖力测定法

涂料密度测定法

涂料储存稳定性试验方法

2．涂料施工性能检测标准

漆膜、腻子膜干燥时间测定法

涂料试样状态调节和试验的温湿度3．漆膜性能检测标准

漆膜附着力测定法

漆膜颜色及外观测定法

漆膜硬度测定法摆杆限尼试验

漆膜柔韧性测定法

漆膜耐冲击测定法

漆膜耐汽油性测定法

漆膜厚度测定法

漆膜耐候性评级方法

漆膜耐候性测定方法

漆膜耐磨性测定方法

色漆和清漆耐水性的测定浸水法涂膜硬度铅笔测定法

色漆和清漆涂层天然老化试验的指导性文件色漆涂层老化的评价第一部分:通则和评级方法

色漆涂层老化的评价第二部分:起泡等级的评定

色漆涂层老化的评价第三部分：生锈等级的评定

色漆涂层老化的评价第四部分：开裂等级的评定

色漆涂层老化的评价第五部分：剥落等级的评定

色漆和清漆漆膜的划格试验

色漆和清漆杯突试验

色漆和清漆不含金属颇料的色漆漆膜之200、600和850镜面光泽的测定色漆和清漆色漆的目视比色涂层光泽测定法．光泽测定在GB9754-88《不含金属颜料的色漆漆膜之20°、60°和85°镜面光泽的测定》标准中己有了规定。在涂装施工现场中,涂层光泽是一个经常要检测的项目,可以用便携式光撇,如BYK-Gardner公司制造的微型光泽仪。必须指出的是,为了提高测量的灵敏度,对于不同的光泽度范围,应该选用不同角度的光泽仪进行测量,如图8-2所示,60°光泽仪适用于测量光泽度为10-70％的中光泽涂层。当用60°光泽仪测量光泽度超过70％的高光泽涂层时,则应采用20°光泽仪测量。当用60°光泽仪测量光泽度小于10％的低光泽涂层时,则应采用85°光泽仪测量。不过,为了有更好的测量灵敏度,当用60°光泽仪测量小于30％的低光泽涂层时,也可用85°光泽仪测量。图8-2用不同角度的光泽仪的测量结果涂膜鲜映性测定法涂膜鲜映性是用来描述涂膜表面显映物体的清晰程度。鲜映性与涂膜的平滑性、丰满度及光泽等因素有关,是表征涂膜装饰性的综合指标。从微观状态分析,其关系见表8-9。表8-9涂膜鲜映性与表面状态表面状态凹凸间隔鲜映性三维坐标粗度长波长粗度1000μm以上平滑性中波长粗度〔100-1000μm丰满度短波长粗度100μm以下光泽·亮度大量测试数据表明,尽管光泽度是构成鲜映性的因素,但它们的依存性不大。现在所使用的汽车面漆都不难确保获得高的光泽度,然而,它的鲜映性并不一定就高。相比之下,平滑性与鲜映性是密切相关的,要提高涂膜鲜映性,应着重改善涂膜的平滑性。评价涂膜鲜映性的仪器和方法有多种,在国内已采用的有如下几种。.1便携式鲜映性测定仪〔PGD测定仪器结构原理及其标准数字板如图8-3所示。由光源照射标准数字板,被标准数字板反射的光通过二块反射镜反射到涂漆试板上,然后,涂漆试板的反射光又被另外二块反射镜反射到目视镜,观察者通过目视镜观察标准数字板上数列影像的清晰程度,记录能清晰地读出的数列所对应的PGD值〔也有用DOI值表示。每次测量之前,应调整电压至规定范围,在用标准反射镜片校准仪器时,要求观察者的视力必须能清晰地读出DOI值为1.0所对应的数列,方可使用该仪器。测定时,应使平整的试板表面完全挡住仪器的测量窗口。图8-3PGD仪原理图.2图像分辫法这是用所谓带缺口的圆环〔"LANDOLT环"映象在被测试的涂膜表面上,再对图象的清晰程度进行评价,它是对影响表面视觉的镜面光泽、鲜映性及雾影的综合反映。仪器如图8-4a所示。光源箱内装-支15W日光灯,其底部是一块毛玻璃,以保证整个表面照度均匀,毛玻璃上面是印有测试图带缺口圆环的透明胶片〔图8-4b>。校验仪器时,将作为标准的黑色玻璃板放在仪器下面,观察者的位置在30°反射角度上,即恰好看到光源箱前边缘与测试图中间的标记线齐平,并调整观察距离,直至能清楚地看出DOI＝100的这列图象,以这一角度和距离来观测试板,找出能看清环开口的最小带缺口圆环图象,记录其侧面的数值,即为DOI值。若在两列图象之间犹豫时,可用对应的两个数值的中间值。这种方法只适用于镜面光泽高于40%<20°角的平整表面或曲率半径大于1m的表面。图8-4图象分辨法仪器结构示意图涂层张力测定法涂层张力测定仪的结构如图8-5a从反射角60°方向拍摄投影在涂层上的格栅线条,再根据照片上格栅线条的清晰程度判断涂层的张力。必要时,可用3倍放大率的放大镜观察。格栅线条是由并列小方格构成,方格内画0.lmm宽的线条,各方格内线条间隔,见表8-10。表8-10张力测定仪格栅线条间隔编号2019181716151413121110987654321线条间隔/mm0.200.240.290.350.420.500.600.720.861.031.241.491.782.132.573.083.704.435.326.39试板应是平板或曲率半径大于lm的工件,其大小应大于,70mmx100mm。结果评价通常是以方格内至少有50％的线条仍清晰可辨的方格编号表示。本仪器可用于对涂膜桔皮的间接评价。图8-5涂层张力测定仪示意图

涂膜能见度极限测定法其测定原理类似于涂层张力测定原理,但光的入射角和标尺图像不同。仪器的一侧是一个标尺,这是一系列由大到小、内含有双线的六角形〔图8-6>,在标尺上方有电子闪光灯。仪器另一侧是一台即时照相机,以1:1的比例拍照。测定时,闪光灯使标尺上的图形以20°入射角投影到涂膜表面上,在其反射的方向上,用装有黑白胶片的照相机拍照。在照片上图形的清晰程度极限就是涂膜表面能见度极限,以D.0.I．表示。雾影测定法有两块高光泽的涂装件,用20°光泽仪测量的数值非常接近,但凭眼睛观察时,则有明显不同的外观。若一个景物投射到这两个涂装件的表面上,在一个表面上反映出清晰的影象,而另一个表面上反映出的是清晰但有晕轮包围的影象。这是因为光泽仪只能测得反射光,而肉眼能观察到反射光,还能观察到反射的散射光。雾影就是由这些散射光造成的。BYK-Gardner公司生产的雾影-光泽仪可以测定直接反射光〔光泽度和发散光。它是在20°光泽度接收孔的两边各装上一个附加接收〔宽为1.5mm孔,以测定接近20°角度的发散光,在测定20°光泽度的同时,也能测定雾影。通过雾影测定可以间接地反映涂料中颜料的分散、湿润、絮凝情况及底材的表面状况等信息。配合其他仪器测定涂层抗擦伤性和耐候性。涂膜桔皮测定法在高光泽涂膜表面上,若出现0.lmm-10mm在约3m的距离时,可观察到的是长波纹。在约0.5m的距离时,可观察到的是短波纹。BYK-Gardner公司生产的桔皮仪就是使光线聚焦在表面上,模拟视觉来评估涂膜桔皮的仪器。仪器使用激光点源来照明样品。仪器在试样表面上移动10cm扫描表面,光源以60°照在试样上,在对面用同样角度测量在波峰或波谷及在斜坡上反射光的强弱信号,根据这信号的频率与试样上的波纹频率的关系来测定桔皮,其原理见图8-7。测定桔皮时,只要把仪器在涂膜上推移10cm以上,听到一声响声后,测量结果就在显示窗显示出来。有长波L〔结构尺寸＞0.6mm和短波S〔结构尺寸＜0.6mm二个数值,短波反映底材粗糙度的影响,长波反映涂料的流平特性及零件结构的影响。涂膜铅笔硬度测定法在现场管理中,可用手工方法测定涂膜的铅笔硬度。要点是：1取中华牌高级绘图铅笔,并削成露出柱形笔芯5mm～6mm,握住铅笔,与NO.400砂纸面成90°,在砂纸上划圈摩擦,直至铅笔端面平整、边缘锐利的笔端为止,边缘不得有破碎或缺口。2从最硬铅笔开始,手握住铅笔,铅笔与被测涂膜表面保持45。角,推进速度为lmm/s,推进距离3mm,推力保持均匀,用力以不折断铅芯为限,每级铅笔犁5道,直至找出都不犁伤涂膜的铅笔为止。3评价。不犁伤涂膜的最高的铅笔硬度即代表所测涂膜的铅笔硬度。附录E漆膜硬度铅笔检验方法〔参考件铅笔检验法是以一定硬度的铅笔刻划漆层,以目测漆膜划痕的深浅程度表示漆膜硬度。El检验工具El.1中华牌高级绘图铅笔,规格为H、HB、B三种。El.2绘图用橡皮或绒布。E2检验条件E2.l被检车身涂层表面漆膜必须干燥、洁净〔被检表面应尽量避免选择醒目及影响外观的部位。E2.2铅笔芯直径为1.8mm以上,长度为3mm左右,笔尖圆平。E3检验方法

检验方法如图El所示。用手握住铅笔,铅笔与被检漆膜表面保持45°角,推进速度约3mm/s,推力要保持均匀,用力以不折断铅芯为限。在被检部位往返进行5次后,用橡皮或绒布将铅笔碳灰擦去,以目测检验漆膜划痕的深浅及明显程度。图El漆膜硬度铅笔检验方法示意图涂膜干性试验法在现场管理中,可用棉球浸透二甲苯或其他指定溶剂,置于涂膜上,接触面积不小于1cm2,到达规定时间后,移走棉球,涂膜无变化为合格。烘道温度追踪测定涂层在合适的烘干条件下固化是很重要的,这是保证涂层达到预期的技术指标的重要因素。烘烤不足,涂层性能发挥不出来；烘烤过度,浪费能源,甚至使涂层性能受到影响。因此,有必要采用烘道温度追踪仪进行烘道温度的追踪测定,及时调整烘干曲线,使之保持正常状态。烘道温度追踪仪可以连续地记录工件从进烘道至出烘道整个过程中温度的变化情况BYK-Gardner公司的BYKOTRACK多点烘道温度追踪仪包括温度传感器、记忆体、保温箱、打印机及计算机等,可同时测定4个点或6个点的温度,测温范围〔15-265℃,每5s钟记录一次。测定时,把传感器探头放置在零件的适当部位上,接上记忆体,记忆体放入保温箱中,保温箱放在零件上或挂在运输链上送入烘道,出烘道后,取下探头,拆下记忆体,接入计算机进行分析。它可以算出最高温度及任一温度段的时间、升温率、固化指数等,温度曲线及数据可用多色打印绘图机画出来。第4篇涂料质量及涂层性能检测在现代涂装中,涂料质量,涂装施工、涂装管理是获得高质量涂层的三要素,三者相辅相成,缺一不可。而涂料质量及涂层性能检测则是涂装管理中的一个重要组成部分,采用先进的测试方法来达到科学的涂装管理是涂装工作者所必须熟悉、掌握的。

涂装质量控制和管理可以分为涂料产品的质量控制及涂装施工的质量控制及管理,只有二者都能满足要求,才能达到预期的涂装目的。优良的涂料是获得高质量涂层的前提,但涂料在生产、贮存及运输过程中,由于各种原因,其性能有可能会发生变化,因此,检验涂料产品是否在产品标准所规定的技术指标范围内是涂装工作者所必须进行的工作。而对涂层性能进行检测则可以确定涂装施工是否达到了涂装目的,并且还有助于发现涂装施工中存在问题的具体环节。如对涂层性能检测发现附着力差时,在排除涂料产品本身的附着力因素外,若是涂层与基体间产生脱落现象。则可以认为是预处理不当或是选择的涂料不当〔如某一涂料不适用于某一金属表面；若是产生涂层间脱落现象,则可能是选择的涂料配套性不好,抑或是施工不当〔如涂装间隔时间过长,涂层表面没有清理干净等所引起的。性能测试的方法很多,并且对同一种检测项目也可以有许多种不同的测试方法,本篇介绍的是国内外常用涂料质量及涂层性能测试标准及方法。

标准是某一特定历史时期的产物,随着时代的进步,标准亦不断相应地改进、完善与提高,因此,除特殊情况外,在检测工作中应尽量采用新的标准。第1章涂料物性测定涂料物性从某一方面较直观地反映了涂料产品的质量,涂装工作者可以根据涂料的物性指标来选择涂料及制定涂装施工时的工艺参数,一般涂料物性在其产品出厂时即已确定,但如果储存、运输不当或储存期过长时,涂料物性亦会发生变化。涂料物性测定是了解涂料产品是否符合该产品标准所规定技术指标的重要手段之一,一般可根据涂料产品技术标准,或按照使用单位与涂料生产单位双方协商制订的技术指标进行测试。

涂料物性常规的检测项目及检测标准见表4.1-1。

表4.1-l涂料物性常规检测项目及相应标准检测项目检测标准检测项目检测标准涂料粘度GB/T1723-1993涂料使用量GB/T1758-1979涂料细度GB/T1724-1979色漆流挂性HG/T21047-1985涂料固体含量GB/T1725-1979电泳漆电导率HG/T21047-1985涂料遮盖力GB/T1726-1979电泳漆泳透率HG/T21048-1985漆膜、腻子膜干燥时间GB/T1728-1979电泳漆库伦效率HG/T21049-1985涂料流平性GB/T1750-1979电泳漆泳透率〔钢管HG/T21198-19851粘度粘度是部分液体在该液体的另一部分上面运动时所受的阻力的量度,是流体内部阻碍其相对流动的一种特性。在涂料中,除粉末涂料外,其它涂料均为比较粘稠的液体。粘度是涂料产品的一个重要技术指标,在涂料生产过程中,通过测定粘度可以控制漆基中高聚物相对分子量的大小；粘度亦是涂装施工中的一个重要工艺参数,在刷涂、滚涂、喷涂、浸涂等涂装施工中,通过调整涂料粘度,可以控制涂层厚度,并可以在一定程度上改善涂层外观。粘度的单位是帕斯卡·秒〔Pa·s>,即[动力]粘度,表示液体流动时其内摩擦力的大小；当使用所谓运动粘度计〔如小孔和气泡类型粘度计测定粘度时或为了设计输送涂料或漆料的管道装置时,就需要引人运动粘度的概念。运动粘度的定义为液体的〔动力〕粘度与液体密度之比,可由下式表示：式中：―运动粘度；―「动力〕粘度；ρ―液体密度。

对于涂料生产及涂装施工,采用涂料杯及落球粘度计来测试其条件粘度是控制工艺参数最简单易行的方法。用涂料杯测定粘度的条件是指一定量的试样在一定的温度下从规定直径的孔所流出的时间,以秒〔s表示。国内用的涂料杯分为涂-1杯及涂-4杯二种规格,其测试的流出时间根据下列公式可以换算成运动粘度值〔mm2/s>:

涂-1杯：t=0.053+1.0

涂-4杯：

t<235时,t=0.154+11

23s<t<150s时,t=0.223+6.0

式中t-流出时间〔s>;-运动粘度〔m2/s。

用落球粘度计测定的条件粘度是：在一定的温度下,一定规格的钢球通过盛有试样的玻璃管上、下两刻度线时所需的时间,故所测的试样应是透明的。

此外,工业上常用的还有一种气泡粘度计或称加氏管,主要用于生产过程的中间控制,测定漆料和树脂液等半成品的粘度。

国外也通常采用测定条件粘度的方法来控制涂料生产及涂装施工,如国际标准〔ISO粘度杯〔国内有等效标准GB6753.4-1986、英国标准〔BS>4号杯、法国标准〔NFT>4号杯、美国〔ASTM标准福特杯、德国标准〔DIN>4mm杯、德国标准〔DIN>6mm杯等,测定清漆粘度可采用气泡粘度计。本节将介绍涂-1粘度计、涂-4粘度计、落球粘度计、福特杯、气泡粘度计的测试方法。

<1涂-1粘度计法

用于测定流出时间不低于20s〔以本粘度计为标准的涂料产品。

l仪器该仪器见图4.1-1,上部为圆柱形,下部为圆锥形的金属容器,内壁的粗糙度为Ra0.4μm,内壁上有一刻线,圆锥底部有漏嘴,容器的盖上有两个孔,一孔为插塞棒用,另一孔为插温度计用,容器固定在一个圆形水浴内,粘度计装置于带有两个调节水平螺钉的架上。基本尺寸：圆柱体内径为,圆锥体由底至刻线高,粘度计锥体内部的角度为101°±31′。漏嘴高〔14±0.02>mm,漏嘴直径。2测试方法每次测试前须用纱布蘸溶剂将粘度计内部擦试干净,在空气中干燥或用冷风吹干,对光观察粘度计漏嘴应清洁,然后将粘度计置于水浴套内,插人塞棒。将试样搅拌均匀,有结皮和颗粒时用孔径为246μm的金属筛过滤,调整温度至〔23±1℃或〔25±1>℃,然后将试样倒入粘度计内,调节水平螺钉使液面与刻线刚好重合,为使试样中气泡逸出应静置片刻,盖上盖子并插人温度计,试样保持在〔25±l>℃。在粘度计漏嘴下面放置一个50mL量杯,当试样温度符合要求后,迅速将塞棒提起,试样从漏嘴流出并滴人杯底时,立即开动秒表。当杯内试样达到50mL刻度线时,立即停止秒表,试样流人杯内50mL所需时间〔s>,即为试样的流出时间,两次测定值之差不应大于平均值的3％。

<2涂-4粘度计法

用于测定流出时间在150s以下〔以本粘度计为标准的涂料产品。

l仪器该仪器见图4.1-2,上部为圆柱形,下部为圆锥形,在锥形底部有可以更换的漏嘴,在容器上部有凹槽,作多余试样溢出用。粘度计装置于带有两个调节水平螺钉的架上。涂-4粘度计有塑料制与金属制两种,其内壁粗糙度为Ra0.4μm但以金属粘度计为准。基本尺寸：图4.1-1涂-1粘度计图4.1-2涂-4粘度计粘度计容量为,漏嘴是用不锈钢制成的,其孔高〔4±0.02>mm,孔内径〔mm,粘度计锥体内部的角度为81°±15′,总高度72.5mm,圆柱体内径〔>mm。

2测试方法粘度计的清洁处理及试样准备同涂-1粘度计测试法,调整水平螺钉,使粘度计处于水平位置,在粘度计漏嘴下面放置150mm的搪瓷杯,用手堵住漏嘴孔,将试样倒满粘度计中,用玻璃棒将气泡和多余的试样刮人凹槽,然后松开手指,使试样流出,同时立即开动秒表,当试样流液〔丝刚中断时停止秒表,试样从粘度计流出的全部时间<s>,即为试样的条件粘度。两次测定值之差不应大于平均值的3%,测试时试样温度为〔25±l>℃或〔23±l>℃。

<3落球粘度计法

用于测定粘度较高的透明的涂料产品。

l仪器见图4.1-3。由玻璃管与钢球组成,玻璃管长350mm,内径为〔25±0.25>mm；距两端管口边缘50mm处各有一刻度线,两线间距为250mm,在管口上、下端有软木塞子,上端之软木塞中间有一铁钉,管垂直固定在架上〔以铅锤测定,钢球直径为〔8±0.03mm,重2.091g。2测试方法将透明的试样倒人管中,使试样高于刻度线4cm,钢球也一同放人,塞上带铁钉的软木塞,用永久磁铁放置在带铁钉的软木塞上,将管子颠倒使铁钉吸住钢球,再翻转过来,固定在架上,并用铅锤调节使其垂直,然后移去永久磁铁,使钢球自由落下,当钢球通过上刻度线时立即开动秒表,至钢球落到下刻度线时停止秒表,记下钢球通过两刻度线的时间〔s>,即为试样的条件粘度。两次测定值之差不应大于平均值的3％。<4福特杯法本方法适用于用福特型粘度杯测量色漆、清漆和有关流体物料的粘度,系选用组合杯口〔福特2号、3号或4号测定在20-100s内的流出时间。

1仪器福特杯由耐腐蚀、耐溶剂的材料制成,按图4.1-4中所表示的尺寸要求,装成一个整体。图4.1-3落球粘度计2测试方法每次测试前后,均要用适当的溶剂和软毛刷清洗杯子,决不能用金属清洗工具与仪器相接触,在清洗漏嘴孔时必须特别细心清洗,以避免任何膜沉积在内壁上或造成内壁刻痕。

应在无通风和无温度急剧变化的房间内进行测试,为了达到最高的精确度,室温应在20-30℃,测定时的温度应在仪器周围大气的露点以上,试样温度应为〔25±0.1℃。

对于流出时间在20-100s之间的物料宜选用福特3号杯和福特4号杯,流出时间在40-100s之间的物料宜选用福特2号杯。

调节仪器使其处于水平位置,用手指堵住漏嘴孔,将事先搅拌均匀、且无任何异物或气泡的物料倒入杯内,最好是使其过量,然后用直尺刮平多余部分,松开手指,按动秒表,测量物料开始流出到流液〔丝第一次中断的时间,所得秒数即为该物料的粘度。

图4.1-5是福特杯的近似粘度曲线。<5气泡计时法本方法适用于以气泡的秒数计时或对比的方法测定没有晶体或胶体颗粒的透明液体的粘度。对于大多数液体而言,气泡秒数与其斯数〔运动粘度单位近似相等。lSt=10-4m2/s。

1仪器恒温浴任何能保持温度在〔25±0.1>℃,以水为介质的浴器均适用。

a．标准粘度管内径为〔10.65±O.025>mm,外部长度为〔114±l>mm的平底透明玻璃管。应自管底向上在〔27±0.5>mm、〔100±0.5>mm、〔l08±0.5>mm处刻有明显的标准线。

第一、二两条标线间的距离应为〔73±0.5>mm。

b．参考标准为一组标准粘度管,管中充满预先测知以斯和泡秒数表示粘度的透明液体,并按递增26％的对数列人表4.1-2<log1.260=0.100>,这些标准应按表4.1-2所示作出与斯或气泡时间无关的数字标记。在表4.1-2中还列有长系列的加德纳-霍尔德<Gordner-Holdt字母标准,仅供一般和历史性资料使用。加氏管没有标准粘度管上的三条标线,而且比标准粘度管短。为方便起见,参考标准可分为三个系列,从0.22-8.0的15根管为稀薄系列,从10到200的14根管为高粘度系列,从250到1000的7根管为超高粘度系列。

计时装置能够精确读到0.1s的秒表或电子闹钟。

c．管架能够倒转1个或多个粘度管180°,精确至1°的直立活动架,并能使管浸人恒温浴中。

粘度管软木塞－NO.2短塞。

2测试方法装待测粘度的材料于标准粘度管中,约至其108mm标线处。移粘度管到25℃的恒温浴内,并用软木塞轻轻塞住粘度管,在该温度下保温10min。控制恒温浴的温度很重要,恒温浴的温度变化0.1℃,将会引起气泡全程计时1％的变化。

过10min后,调整液位以使其弯月面底部在100mm线上,塞紧塞子,使塞子的底面在读数时,迅速倒置粘度管,并测空气泡上升所需秒数或与标准样对比的结果。当气泡顶部与27mm线相切时,即开动计时器读取秒数,当气泡顶部与100mm线相切时,即结束计时,则测得73mm升程的气泡时间。所有计时和比较过程,均应使粘度管保持垂直位置。若粘度管偏离其垂直方向一个半径的距离将会造成约为泡程时间10％的误差。

对比粘度管用暂行计算标准见表4.1-2。

加氏管与涂-4杯粘度对照见表4.1-3。

流体的粘度是随温度的改变而变化的。例如,在常温附近,温度变化1℃表4.1-2对比粘度管用暂行计算标准①按斯、泡秒数和加德纳-城尔德字母之间的关系排列,斯按其对数值排列。

②少于4s的标有数字的粘度管的泡时间〔以秒计,采用摄影技术测得。

③泡秒数在2.65以上时,对大多数产品来说,大致与用动力法测得的值相当,低于2.65时,则不再保持这一关系。表4.1-3加氏管与涂-4杯粘度对照表标准管号数加氏管/s涂-4粘度计/s标准管号数加氏管/s涂-4粘度计/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燕馏水在各温度下的粘度、运动粘度及密度温度/℃粘度/10-6Pa.s运动粘度/10-6<m2/s>密度/<g/cm3>温度/℃粘度/10-6Pa.s运动粘度/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：表中各粘度和运动粘度值是以20℃的值为1.0038×10-6表4.1－5涂料常用粘度换算表注：1．运动粘度：1、13拖,2．格氏管,3．国际标准〔ISO粘度杯,4,英国标准<BS>4号杯,5．法国标准<NFT>4号杯,6．美国标准〔ASTM福特4号杯,7．德国标准〔DIN>4mm杯,8．德国标准〔DIN>6mm杯,9．恩格拉粘度计,10．巴比粘度计,11．霍德伍德锐孔粘度计,12．赛波特通用粘度计。2．动力粘度：14．泊,15．克雷勃斯单位。2固体含量固体含量系指涂料组成中实际成膜的那一部分的数量,以涂料在一定温度下加热焙烘后剩余物重量与试样重量的比值〔百分数来表示。涂料一般是由主要成膜物质〔油料、树脂、次要成膜物质〔颜料、填料、辅助成膜物质〔各类助剂、挥发物质〔溶剂、稀释剂所组成〔少数品种如粉末涂料、无溶剂涂料除外,在涂料干结成膜后,涂料中的溶剂、稀释剂乃至部分助剂都挥发掉了,余下的部分为不挥发的物质,所以,固体含量又被称为不挥发分。

涂料因品种、树脂的相对分子量大小及分布不同,其在一定粘度下的固体含量也不同。一般挥发型涂料〔如硝基漆、过氯乙烯漆、热塑性丙烯酸漆等的固体含量较其他类型涂料的固体含量要低一些。粉末涂料、无溶剂涂料则几乎为100％的固体成分。涂料的固体成分越高,其涂装时一次成膜厚度就越厚,可以节约大量的稀释剂及涂装工时,因此具有一定的经济价值及实用意义。

涂料的固体含量既是涂料生产中正常的质量控制指标之一,也是某些涂装施工〔如电泳涂装不可缺少的工艺控制参数,其测试方法通常多采用烘箱法。烘箱法又可分为培养皿法和表面皿法,具体如下：

<l培养皿法

l先将干燥洁净的培养皿在〔105±2>℃烘箱内焙烘30min,取出放人干燥器中,冷却至室温后,称重。

2用磨口滴瓶取样,以减量法称取1.5-2g试样〔过氯乙烯漆取样2-2.5g,丙烯酸漆及固体含量低于15％的漆类取样4-5g>,置于已称重的培养皿中,使试样均匀地流布于容器的底部,然后放入已调节到表4.1-6所规定温度的鼓风恒温烘箱内焙烘一定时间后,取出放人干燥器中冷却至室温后,称重,然后再放人烘箱内焙烘30min,取出放人干燥器中冷却至室温后,称重,至前后两次称重的重量差不大于0.01g为止〔全部称量精确至0.01g>,试验平行测定两个试样。

<2表面皿法

本方法适用于不能用培养皿法测定的高粘度涂料如腻子、乳液和硝基电缆漆等。

l先将二块干燥洁净可以互相吻合的表面皿在〔105±2>℃烘箱内焙烘30min,取出放人干燥器中冷却至室温,称重。

2将试样放在一块表面皿上,另一块放在上面〔凸面向上,在天平上准确称取1.5-2g,然后将盖的表面皿反过来,使二块皿互相吻合,轻轻压下,再将皿分开,使试样面朝上,放入已调节到表4.1-6所规定温度的恒温鼓风烘箱内焙烘一定时间后,取出放入干燥器中冷却至室温,称重。然后再放人烘箱内焙烘30min,取出放人干燥器中冷却至室温,称重,至前后两次称量的重量差不大于0.01g为止〔全部称量精确至0.01g>,试验平行测定两个试样。

计算方法：

固体含量％<X按下式计算X＝〔W1-W×100％/G式中W－容器重量〔g>;W1－焙烘后试样和容器重量〔g>G－试样重量〔g。试验结果取两次平行试验的平均值,两次平行试验的相对误差不大于3％。表4.1-6各种涂料烘焙温度规定表涂料名称焙烘温度/℃涂料名称焙烘温度/℃硝基漆类、过氯乙烯漆类、丙烯酸漆类、虫胶漆80±2聚酯漆类、大漆150±2水性漆160±2缩醛胶100±2聚酸亚胺漆180±2油基漆类、酯胶漆、沥青漆类、酚醛漆类、氨基漆类、醇酸漆类、环氧漆类、乳胶漆〔乳液、聚氨酯漆类120±2有机硅漆类在l-2h内,由120℃升温到l80℃,再于〔180±2>聚酯漆包线漆200±2注：如产品标准另有规定,则按产品标准的规定。3密度

密度为单位体积内所含物质的质量．以g/mL表示：ρ＝m/V式中ρ―密度〔g/mL>;m―质量〔g>;V―体积〔mL。通过涂料密度的测定,可以较快地估算出单位容积内涂料的质量,并计算出单位面积上涂料的耗用量,有利于施工及管理。涂料密度在很大程度上取决于所用的颜〔填料的密度,并与配方中的颜料体积浓度、基料及溶剂、稀释剂的密度有关,一般采用金属及金属氧化物作为颜〔填料的涂料其密度要较以无机、有机化合物及矿物质作为颜〔填料的涂料的密度要高,密度高的涂料在储存及运输过程中容易产生沉淀,故涂料生产厂家在配方设计时对密度较大的涂料一般都考虑采用某种方法如添加防沉淀剂等来阻止涂料的沉淀,而使用厂家在贮存过程中亦可考虑诸如随时滚动包装容器或在使用前一段时间将容器倒置的方法来减少因涂料沉淀而带来的施工困难问题,在涂装施工过程中,对于密度较大的涂料,亦应随时注意搅拌,防止因沉淀而使涂料成分发生变化致使涂装质量异常的现象。

涂料密度的测定采用比重瓶法〔质量／体积杯,在规定的温度下进行,测试方法如下：<l仪器

1容量为20-100mL的适宜玻璃比重瓶,如图4.1-6和图4.1-7,另1种金属比重瓶〔质量/体积杯,如图4.1-8。2温度计,分度为0.1℃,精确到O.2℃。

3水浴或恒温室,当要求精确度高时,能够保持在试验温度的±O.5℃图4.1-6盖伊-芦萨克图4.1-7哈伯德〔Habband比重瓶图4.1-8金属比重瓶〔Gag-Lussac比重瓶<2取样被试验产品的有代表性的样品,应按GB3186-1982所叙述的方法选取。<3测试程序1比重瓶的校准用铬酸溶液、蒸馏水和蒸发后不留下残余物的溶剂依次清洗玻璃比重瓶,并使其充分干燥。用蒸发后不留下残余物的溶剂清洗金属比重瓶,且将它干燥。将比重瓶放置至室温,并将它称重。若精确度要求很高,则应连续清洗、干燥和称量比重瓶,直至两次相继的称量间之差不超过0.5mg。

在低于试验温度[〔23±2℃,如精确度要求更高,则为<23±O.5>℃]不超过1℃的温度下,在比重瓶中注满蒸馏水。塞住或盖上比重瓶使留有溢流孔开口,严格防止在比重瓶中产生气泡。

将比重瓶放在恒温水浴中或放置在恒温室中,直至瓶的温度和瓶中所含物的温度恒定为止。用有吸收性的材料〔如棉纸擦去溢出物质,彻底擦干比重瓶的外部。立即称量该注满蒸馏水的比重瓶,精确到其质量的0.001％。

直接用手操作时,比重瓶会增高温度而引起溢流孔产生更多的溢流,且也会留下指印。因此建议用钳子和用干净、干燥的吸收性材料保护的手来操作比重瓶。

立即快速地称量注满了蒸馏水的比重瓶,可使质量损失减少到最低限度。质量损失是由于水通过溢流孔的蒸发和由于继达到温度后的第一次擦干之后水的溢出,该溢出物不留在覆盖了的罩内。

2比重瓶容积的计算通过下式来计算比重瓶的容积V〔以mL表示:V=<m1-m0>/ρ

式中m0-空比重瓶的质量〔g>;m1-比重瓶及水的质量〔g>;ρ-水在23表4.1－7水的密度温度/℃151617l819202122密度/<g/mL>0.99910.99890.99870.99860.99840.99820.99800.9978温度/℃2324252627282930密度/<g/mL>0.99750.99730.99700.99680.99650.99620.99600.99573产品密度的测定用产品代表蒸馏水,重复上术操作步骤〔3>,用沾有适宜溶剂的吸收材料擦掉比重瓶外部的色漆残余物,再用干净的吸收材料擦拭,使之完全干燥。

当使用装有颜料产品的玻璃比重瓶时,擦掉残存的颜料会遭到困难,特别难以从毛玻璃表面上擦掉,这样的残余物能通过在水或溶剂槽中的超声振荡而除去。

为了使误差减至最小,接口应牢固地装好,为了精确地测定,最好用玻璃比重瓶,对于为控制生产而需要的密度测定,通常使用金属比重瓶〔质量/体积杯。

如果试样中留有在静止时不易消散的气泡,采用本测试方法是不适宜的。

产品在试验温度下的密度ρ,〔以g/mL表示通过下式计算ρ＝<m2-m0>/V

式中m0―空比重瓶的质量〔g>;m2―比重瓶和产品的质量〔g>;V―在试验温度下按1和2所测定的比重瓶的体积〔mL。

试验温度一般为23℃4细度细度测定是检查色漆或漆浆内颜〔填料等颗粒的大小或分散的均匀程度,以μm来表示。涂料细度的大小能影响涂层的光泽、外观、防蚀性及贮存稳定性。颜〔填料的颗粒越小,在漆料中的分散度越高,则其细度越细,漆膜越平整光滑,装饰性也就更好。但由于品种不同及用途不同,对涂料细度的要求是不一样的,一般在由底漆、中间漆、面漆组成的涂装体系中,以面漆为最细、中间漆次之,底漆最粗。但也有例外,如有些中间漆以云母氧化铁作颜料,其细度就比有的底漆要差些,但利用云母氧化铁中间漆形成的较为粗糙的表面可以提高面漆的附着力。所以,涂料细度亦是涂装体系设计时需要考虑的一个因素。涂料细度等级见表4.1-8。目前测定涂料细度使用最为普遍的是刮板细度计,由一磨光的平板及刮刀组成。平板上有一道或二道平行于平板长边的沟槽,沟槽的深度由一端到另一端是均匀递减的,其一端具有适宜的深度〔如25μm、50μm、l00μm或150μm>,而另一端的深度则是O〔即与平板表面一样平,并按照不同的规格根据沟槽的深度,刻好分度；刮刀则有单刃和双刃二种,刀刃平直。细度的测定结果在一定程度上和所用的细度计有关系,表4.1-9～表4.1-11为国内外一些标准中所列举的细度计的规格。图4.1-9为ISO1524标准规定的细度计。表4.1－8涂料细度等级表4.1-9GB/T1724标准中的细度计规格漆种等级沟槽深度范围/μm沟槽分度值/μm-等二等三等细度μm150－05磁漆〔一般情况20以下20-3030以上100－05底漆〔一般情况50以下50-6060以上50－02.5表4.1-10ISO1524标准中的细度计规格表4.1-11DIN53203标准中的细度计规格沟槽深度范围/μm沟槽分度值/μm沟槽深度范围/μm沟槽分度值/μm150－050－025－01052.5100－050－025－01055图4.1-9ISO1524标准规定的细度计以GB/T1724《涂料细度测定法》为例,涂料细度的测定法如下：细度在30μm及30μm以下时应用量程为50μm的刮板细度计。31-70μm时应用量程为100μm的刮板细度计,70μm以上时应用量程为150μm的刮板细度计。刮板细度计在使用前必须用溶剂仔细洗净擦干,在擦洗时应用细软揩布。将符合产品标准粘度指标的试样,用小调漆刀充分搅匀,然后在刮板细度最深部分,滴人试样数滴,以能充满沟槽而略有多余为宜。以双手持刮刀,见图4.1-10,横置在磨光平板上端〔在试样边缘处使刮刀与磨光平板表面垂直接触。在3s内,将刮刀由沟槽深的部位向浅的部位拉过,使漆样充满沟槽而平板上不留有余漆。刮刀拉过后,立即〔不超过5s使视线与沟槽平面成15-30°角,对光观察沟槽中颗粒均匀显露处,记下读数〔精确到最小分度值。如有个别颗粒显露于其他分度线时,则读数与相邻分度线范围内,不得超过三个颗粒,见图4.1-11。

涂料细度的测定应平行试验三次,试验结果取两次相近读数的算术平均值。

两次读数的误差不应大于仪器的最小分度值。图4.1-10测细度时刮刀的应用1-磨光平板2-刮刀图4.1-11涂料细度测定时的读数a、b、c刻度大小不同的标尺5遮盖力遮盖力是指把色漆均匀涂饰在物体表面上,使其底色不再呈现的最小涂布量,以g/m2表示。遮盖力是衡量涂料产品性能的重要指标之一,优良的涂料应该具有较好的遮盖力。同样重量的涂料产品,遮盖力高的,在相同的施工条件下可比遮盖力低的产品涂装更多的面积。涂料产品遮盖力的大小是颜料和涂料对光的反射系数差别的作用。故当漆料一定时,涂料的遮盖力大小就取决于颜料遮盖力的强弱,而颜料的遮盖力强弱受下列一些因素的影响：1颜料和色漆基料两者折光率之差分散在色漆基料中的颜料的折光率和基料的折光率相等时,颜料就显得是透明的,即不起遮盖作用。颜料的折光率大于基料的拆光率时,颜料即呈现出遮盖能力,两者之差越大,颜料的遮盖能力越强。

2颜料的遮盖力不仅取决于它的反射光的光量,而且也取决于对射在它上面的光的吸收能力。炭黑不反射光线,但几乎能吸收射在它上面的全部光线,因而,它的遮盖力很强。彩色的不透明颜料的遮盖力强弱也取决于它们对光的选择性吸收的能力。一些常用物料的折光率见表4.1-12。表4.1－12一些常用物料的折光率材料名称空气水油树脂二氧化硅碳酸镁滑石粉氧化锌钛白〔锐钛型钛白〔金红石型折光率1.001.331.481.551.551.571.492.082.552.723颜料的颗粒大小及分散程度颜料的颗粒细及在漆料中分散得好,则反射光的面积增加,因而遮盖力提高。但这个关系有一定的限度,即当颜料颗粒的大小变得等于光的波长的一半时,由于光将穿透颗粒而不被折射,颜料将显得是透明的而不具备遮盖作用。

4颜料的晶体形状有些颜料的遮盖力随着它们的晶体结构不同而有差异,如斜方晶形的铅铬黄的遮盖力就比单斜晶形的要弱。一些常用的白色颜料的遮盖力见表4.1-13。表4.1－13白色颜料的遮盖力颜料名称钛白︵金红石型︶钛白︵锐钦型︶钛钙白︵50%︶钛钙白〔30%>锌钡白硫化锌氧化锌含铅氧化锌〔35%>盐基性碳酸铅白盐基性硫酸铅白含硅铅白三氧化二锑折光率2.722.551.982.371.93遮盖力〔g/m2>30.939.555.379.616878.2227227252324378206我国目前测试涂料产品遮盖力的方法是采用单位面积重量法―黑白格法。即将试样均匀地涂布于黑白格玻璃板或木板上,在暗箱内用规定的光源目测至刚看不见黑白格为止,然后根据用漆量来计算该涂料产品的遮盖力,其木制暗箱的规格为600mm×500mm×4O0mm,见图4.1-12。图4.1－12木制暗箱图4.1-3刷涂法黑白格玻璃板图4.1-4喷涂法黑白格玻璃板暗箱内用3mm厚的磨砂玻璃将箱分成上下两部分,磨砂玻璃的磨面向下,使光源均匀。暗箱上部均匀的平行放置15W日光灯两支,前面安一挡光板,下部正面敝开用手检验,内壁涂上无光黑漆。测试涂料产品的遮盖力采用刷涂法或喷涂法均可,测试方法如下：<1刷涂法

1材料和仪器设备。漆刷：宽25-35mm玻璃板〔JG4O-62>:100mm×250mm×〔1.2－2mm

天平：感量为0.01g

黑白格玻璃板：如图4.1-13所示。将100mm×250mm的玻璃板的一端遮住100mm×5Omm〔留作试验时手执之用,然后在剩余的〔100x200>mm的面积上喷一层黑色硝基漆。待干后用小刀仔细地划成25mmx25mm的正方形,再将玻璃板放入水中浸泡片刻,取出晾干,间隔剥去正方形漆膜处,再喷上一层白色硝基漆,即成具有32个正方形之黑白间隔的玻璃板。然后再贴上一张光滑牛皮纸,刮涂一层环氧胶〔以防止溶剂渗入破坏黑白格漆膜,即制得牢固的黑白格板。2测定步骤：根据产品标准规定的粘度〔如粘度稠无法涂刷,则将试样调至涂刷的粘度,但稀释剂用量在计算遮盖力时应扣除,在感量为0.01g天平上称出盛有涂料的杯子和漆刷的总重量,用漆刷将涂料均匀地涂刷于玻璃黑白格板上,放在暗箱内,距离磨砂玻璃片15-20cm,有黑白格的一端与平面倾斜成30-45°交角,在1支或2支日光灯上进行观察,以刚看不见黑白格为终点。然后将盛有涂料的杯子和漆刷称重,求出黑白格板上油漆重量。涂刷时应快速均匀,不应将涂料刷在板的边缘上。遮盖力按下式计算〔以湿漆膜计:W＝<Wl-W2>×104/S=50<Wl-W2>式中W―遮盖力〔g/m2>;

Wl―未涂刷前盛有涂料的杯子和漆刷的总重量〔g>;

W2―涂刷后盛有余漆的杯子和漆刷的总重量〔g>;

S―黑白格板的面积〔2O0mm2。

平行测定两次,结果之差不大于平均值的5%,则取其平均值,否则必须重新试验。<2喷涂法

1材料和仪器设备

玻璃板〔JG40-62>:1OOmm×100rmm<1-2>mm

木板：100mm×100mm×<1.5-2.5>mm

天平：感量为0.001g

黑白格木板：如图4.1-14所示。在100mmx100mm的木板上喷一层黑硝基漆,待干后漆面贴一张同面积大小的白色厚光滑纸,然后用小刀仔细地间隔划去25mmx25mm的正方形,再喷上一层白色硝基漆,待干后仔细揭去存留的间隔正方形纸,即制得具有16个正方形之黑白格间隔板。

2测定步骤：将试样调至适于喷涂的粘度,按《漆膜一般制备法》〔GB/T1727-1992喷涂法进行。先在感量0.001g天平上分别称重两块〔l00×100>mm的玻璃板,用喷枪薄薄地分层喷涂,每次喷涂后放在黑白格木板上,置于暗箱内距离磨砂玻璃片〔15-20mm,有黑白格的一端与平面倾斜成30°-45°交角,在1支或2支日光灯下进行观察,以刚看不见黑白格为终点。然后把玻璃板背面和边缘的漆擦净,各种喷涂漆类按固体含量中规定的焙烘温度烘至恒重。遮盖力按下式计算〔以干膜计算:W＝<Wl-W2>×104/S=100<Wl-W2>式中W―遮盖力〔g/m2>;

Wl―未喷涂前玻璃板的重量〔g>;

W2―喷涂漆膜恒重后的玻璃板重量〔g>;

S―玻璃板喷涂漆的面积〔100cm2。

两次结果之差不大于平均值5%,则取其平均值,否则需重新试验。采用黑白格法测试涂料产品的遮盖力由于终点不易观察,因此有一定的误差,且涂料流平性和刷痕对测试结果也有一定的影响,但由于操作简单,经济实用,所以得到了广泛的应用。

测试涂料产品的遮盖力还可采用光学仪器对其进行较为客观的评价,即取二种底材,第一种黑色底材本身的反射率小于或等于2%,第二种底材本身反射率为80％。在此二种底材上以同样施工条件涂上同一种色漆,分别测其干膜反射率。第一种底材上干膜反射率与第二种底材上干膜反射率之比,即为该色漆的对比度,当其对比度为0.98时的单位体积的色漆所覆盖的表面积,称为该色漆的遮盖力。光学仪器测定涂料产品的遮盖力终点判断比较准确,操作也不复杂,但因最终需采用漆膜厚度来计算遮盖力,而膜厚的测定亦有一定的误差,故光学仪器测定法也不尽善尽美。

6干燥时间

干燥时间是指在一定条件下,一定厚度的涂层从液态达到规定干燥状态的时间。涂层的干燥状态在我国一般分为表面干燥、实际干燥和完全干燥几个阶段,但国外有的根据其不同的干燥程度划分得更细,如美国材料试验学会则将其划分成指触干燥、不粘尘干燥、指压干燥、面干、硬干、干透或实干,此外还有重涂干燥和无压痕干燥。

对于涂装施工来说,涂层的干燥时间越短越好,过长的干燥过程易使涂层在干燥期间沾上雨露尘土等杂质,并且占用生产场地,拖长施工周期,而对于涂料制造,由于受涂料材料的限制,往往要求一定的干燥时间,才能保证成膜后的质量。

涂层达到一定干燥状态的时间与涂料品种、涂层厚度、温度、湿度及施工环境等因素有关,并且即使是同一品种,所用的溶剂及稀释剂不同,其干燥时间也不相同。挥发型漆类、如硝基漆、过氯乙烯漆、热塑性丙烯酸漆等干燥较快,而通过"氧化"与"缩聚"干燥成膜的热固型漆类则干燥较慢,有的需加热烘烤才能干燥成膜,自干漆若加强通风则可提高干燥速度。

值得指出的是,涂层在达到了实干状态之后,并不意味着其防护性能达到了最佳状态,在其达到完全干燥状态之前,涂层的固化过程仍在继续进行。有些漆,如过氯乙烯漆,由于其具有保留溶剂的特性,虽然干燥较快,但完全干透则很慢,在保留的溶剂未完全挥发之前,漆膜的硬度不够,附着力甚差,但在其完全干透之后,其硬度及附着力均将有所提高。此外,如醇酸树脂漆,由于是靠氧化聚合来固化成膜,所以实干较慢,而完全干燥时间则更长。在涂层未达到完全干燥状态之前就投人使用或不注意防护,将影响其使用寿命。涂层的完全干燥时间也因涂料品种而异,以聚氨酯漆为例,其实干时间一般不超过24h,但完全干燥时间却需要7天左右。

正确地测试涂层的干燥时间,有利于对涂装施工进行科学的管理及产品涂装质量的提高,涂层干燥时间的测试有如下方法：

<l吹棉球法

在漆膜表面上轻轻放上一个脱脂棉球,用嘴距棉球〔10-15cm,沿水平方向轻吹棉球,如能吹走,漆膜表面不留有棉丝,即为表面干燥。

<2指触法

以手指轻触漆膜表面,如感到有些发粘,但无漆粘在手指上,即为表面干燥。<3小玻璃球法将在温度为〔23±2>℃或〔25±1>℃,相对湿度为〔50±5>％或〔65±5>％的条件下干燥后的样板每隔若干时间或达到产品规定时间后水平放置,从不小于50mm,不大于150mm的高度上,将约0.5g直径为125－250μm的小玻璃球倒在漆膜表面上〔为避免小玻璃球过分的分散,可通过内径约25mm适当长度的玻璃管倒下小玻璃球,注意不让玻璃管管口接触漆膜。如果需要,可在同一块样板的其他位置进一步进行试验,10s后,将样板保持与水平面成20°角,用软毛刷轻轻刷漆膜,若能将全部小玻璃球刷掉而不损伤表面,则为表面干燥。

<4压滤纸法

在漆膜上放一片标重75g/m2,〔15x15>cm的定性滤纸〔光滑面接触漆膜,滤纸上再轻轻放置一重200g,底面积为1cm2的干燥试验器〔见图4.1-15>,同时开动秒表,经30s,移去干燥试验器,将样品板翻转〔漆膜向下,滤纸能自由落下,或在背面用握板之手的食指轻敲几下,滤纸能自由落下而滤纸纤维不被粘在漆膜上,即为漆膜实际干燥。图4.1-15干燥试验器对于产品标准中规定的漆膜允许稍有粘性的漆,如样板翻转经食指轻敲后,滤纸仍不能自由落下时,将样板放在玻璃板上,用镊子夹住预先折起的滤纸的一角,沿水平方向轻拉滤纸,当样板不动,滤纸已被拉下,即使漆膜上粘有滤纸纤维亦认为漆膜实际干燥,但应标明漆膜稍有粘性。

<5压棉球法

在漆膜表面上放一个脱脂棉球,于棉球上再轻轻放置干燥试验器,同时开动秒表,经30s,将干燥试验器和棉球拿掉,放置5min,观察漆膜上无棉球的痕迹及失光现象,漆膜上若留有1-2根棉丝、用棉球能轻轻掸掉,均为漆膜实际干燥。

<6刀片法

用保险刀片在样板上切刮漆膜或腻子膜,并观察其底层及膜内均无粘着现象〔如腻子膜还需用水淋湿样板,用产品标准规定的水砂纸打磨,若能形成均匀平滑表面,不粘砂纸,即为漆膜或腻子膜实际干燥。

<7厚层干燥法〔适用绝缘漆

用二甲苯或乙醇将〔45×45×20>mm〔铝片厚度0.05～0.1mm的铝片盒擦净、干燥。称取试样20g〔以50％固体含量计,固体含量不同时应换算,静止至试样内无气泡〔不消失的气泡用针挑出,水平放人加热至规定温度的电热鼓风箱内。按产品标准规定的升温速度和时间进行干燥。然后取出冷却,小心撕开铝片盒将试块完整地剥出。将试块从中间剪成二份,应没有粘液状物,剪开的截面合拢再拉开,亦无拉丝现象,则认为厚层实际干燥。

<8仪器测试法

涂料的干燥及漆膜的形成是一个缓慢的、连续进行的物理和化学过程,其成膜机理依据所测的涂料是挥发型涂料还是反应型涂料是不同的,但无论是何种涂料,只要是液态的,其成膜过程都要经过由流体至粘弹体最后成固体这样几个阶段,上述测试漆膜干燥时间的方法只能判断漆膜在某一阶段内达到了何种干燥状态,而不能观察到漆膜在干燥过程中的整个变化,因此,为了了解干燥过程中的整个变化,有必要采用自动干燥时间测定器。一种是利用电动机通过减速箱带动齿轮,以30mm/h的缓鳗速度在漆膜上直线走动,全程共24h,随着漆膜的逐渐干燥,齿轮痕迹也逐步由深至浅,直至全部消失。另一种是利用电动机带动盛有细砂的漏斗,在涂有漆膜的样板上缓慢移动,砂子就不断地掉落在漆膜上形成直线状的砂粒痕迹,以测定干燥的不同阶段所需要的时间。更进一步的有利用针尖缓慢地在漆膜上画出半径5cm的圆,画一圈需24h,这样就可以在较小的试板面积上观察漆膜随时间而变化的干燥程度。第2章涂层物性测定涂层性能是涂料性能、涂装施工质量、涂装管理水平的综合反映。涂装施工的目的,是为了达到预期的涂层性能。故涂装施工从涂装体系的设计、涂料品种的选择到涂装预处理、涂漆及涂层的干燥固化等都是紧紧围绕着这一目的而开展的,涂层性能测定则是判定涂层是否达到预期性能的手段之一。

不同的产品、不同的使用环境,甚至于人们不同的审美观念,都对涂层性能有着不同的要求〔如人们对涂层光泽的不同要求,故其性能亦应随不同的产品、不同的使用环境及人们的不同要求而异,过低的要求固然满足不了产品本身对涂层防护性及装饰性的要求,而超出产品使用价值对涂层性能提出过高的要求亦是一种浪费。

涂层性能受到除料品种、涂装施工等众多因素的制约。从涂料本身而论,其技术性能就是一个内在矛盾的统一体,其某些性能是相互矛盾、相互影响和相互消长的,如成膜物质分子间的内聚力和涂层与被涂物表面附着力间就是互相矛盾的。一般说涂层成膜物质分子间的内聚力越大,涂层的机械强度、耐水性及耐化学腐蚀性等性能就越好,涂层的使用寿命越长,但涂层对被涂物表面的附着力就越差。又如涂层的硬度与柔韧性的关系也是彼消此长的,涂层的硬度高柔韧性就差,反之,涂层的韧性好硬度就差,这是涂料本身所决定的。因此,在选择涂料品种时,应着重考虑其涂层性能的主要方面而适当兼顾其他方面,在涂装的目的要求和涂料的技术性能两个方面达到"求XX,存小异"。

涂层性能还与涂装施工有着密切的关系,相同的涂料产品,由于涂装施工的不同,其涂层的某些性能会有差异,特别是涂层附着力,更是与涂装前表面预处理的方法及预处理质量息息相关。一些涂料产品,如过氯乙烯漆,其与金属表面的附着力是比较差的,但是,若涂装前的表面预处理采用喷砂方式,则可在一定程度上提高其附着力。有一些涂层性能如抗冲击强度、柔韧性及附着力等,都与涂层的厚度有一定的关系,一般随着涂层厚度的增加,其抗冲击强度、柔韧性及附着力均有所下降；另外,与试板的材质及厚度也有关系,所以,在制备试样时,应按照有关标准进行,如国家标准《漆膜一般制备法》〔GB/T1727－1992>,特殊情况可按有关方面的协议进行,其测试亦应在相关标准规定的条件下进行。常规的涂层性能测试项目及相应标准见表4.2－1。表4.2－1常规涂层性能检测项目及相应标准检测项目检测标准检测项目检测标准漆膜附着力<划圈法>GB1720－89漆膜耐湿热性GB/T1740-1979漆膜硬度GB/T1730-1993漆膜光泽度GB/T1743-1979漆膜柔韧性GB/T1731-1993漆膜厚度GB/T1764-1979漆膜耐冲击性GB/T1732-1993漆膜耐磨性GB/T1768-1979漆膜耐水性GB/T1733-1993色漆和清漆耐中性盐雾GB/T1771-1991漆膜耐汽油性GB/T1734-1993漆膜老化〔人工加速GB/T1865-1998漆膜耐热性GB/T1735-1979涂膜铅笔硬度GB/T6739-1996l涂层厚度涂层厚度是涂装施工需要控制的一项重要指标,涂层厚度控制得是否合理,将直接影响涂层的其他性能。例如在涂层的防蚀机理中,其屏蔽作用是最主要因素,而涂层的屏蔽作用是与涂层厚度密切相关的,在其他条件相同的情况下,涂层越厚,则其屏避作用越佳,亦即涂层的防护效果越好。此外,在对各涂料产品的性能比较方面也只有在相同的涂层厚度下才具有可比性,如涂层的附着力、冲击强度、柔韧性等,不同的厚度,其测试结果是不一样的。

在涂装施工过程中,亦要求控制涂层的适当厚度,否则将影响涂层的外观质量,例如一次涂得过厚易造成流挂、起皱等弊病,而涂得太薄则不易流平,且在一定的涂层厚度范围内需要涂渡的道数增加,而涂装费用也随之提高。每道漆涂覆的厚度范围与涂料品种、防护要求、施工方式、底材表面特性等因素有关。

测试涂层厚度可以随时检查涂装施工质量是否符合要求,一旦发现问题可以随时补救,从而可以避免由于涂层厚度不够而达不到防护要求的现象发生。涂层厚度测定可以分为湿膜厚度测定和干膜厚度测定。

<1湿膜厚度测定

湿膜厚度测定是控制涂层干膜厚度的必要手段,当每道涂覆的干膜厚度范围确定之后,控制涂层的湿膜厚度就是不可缺少的了。但是,湿膜厚度与干膜厚度的对应关系是随涂料品种及施工粘度而异的,即使是同一类型的品种,不同颜色的产品,由于颜基比不同及各颜〔填料吸油量的不同,其湿膜厚度与干膜厚度的对应关系也是有很大差异的,因此应该事先通过试验验证找出其对应关系然后加以控制。湿膜厚度控制得当,可以及时发现问题,及时解决。应该指出的是,湿膜厚度的测定是不精确的,产品的涂层厚度最终是应该通过测定其干膜厚度来确定的,但是通过测定湿膜厚度,可以大致估计出其干膜厚度,避免过大的误差。

目前应用得最为普通的湿膜厚度计为圆盘状〔轮规及板状〔梳规两种,其测量原理是同一水平面的两个表面中间有第三个表面,当外侧两个表面压着湿膜下面的底板时,其第三个表面就与湿膜表面垂直,由于第三面与外侧两个面具有高度差,在测量过程中,第三面首先接触到湿膜表面的该点即为湿膜厚度。湿膜厚度计的形状见图4.2－1和图4.2－2。图4.2－1国盘式湿膜厚度仪图4.2－2板状湿膜厚度计圆盘式湿膜测厚仪根据其量程的不同可以分为以下几种：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国内生产的QVL型圆盘湿膜测厚仪测量范围为0-150μm,最小分度为15μm。圆盘型湿膜测厚仪由两个同心轮支承的一个偏心轮构成,在同心轮上刻有左右对称的标度,将测厚仪在漆膜上滚动时,湿膜与偏心轮之间的间隙发生变化。漆膜首先接触中心轮的一点,与该点对应的同心轮上的标度即为该处漆膜的厚度。在测量时,将测厚仪放在湿膜上,使其最小读数在顶部,而偏心轮和漆膜之间最大间隙正好在湿膜上方。让测厚仪在漆膜上,朝测厚仪最小标度的方向上滚动半周,并反方向重复滚动半周,读取两个方向滚动时湿膜首先与偏心轮接触点的读数,其平均值即为测试结果。需要注意的是仪器使用时必须垂直于被测表面,否则将得不出正确的结果；另外,仪器在表面上的滚动,若是由零开始,则由于涂膜的被挤压也将使测试结果有一定的误差。

同样原理,板形湿膜测厚仪的外齿在一个基线上,其内齿是相继缩短的,以至在齿与基线间出现一系列缺口,每一缺口的高度能由仪器上的刻度读出。测量时,将其稳固地置于底材上,其方式是使齿正常的置于湿膜表面上,移去仪器,内齿粘附湿膜的最大读数即为该湿膜的厚度。由于各齿形表示的厚度有一定的间距,因此其测试误差比圆盘形湿膜测厚仪的误差要大。

无论是采用圆盘形湿膜测厚仪还是板形湿膜测厚仪,都应在涂漆后尽快进行测试,以免因溶剂挥发致使湿膜减薄而导致较大的测量误差。

<2干膜厚度测定

干膜厚度是产品涂装施工中至关重要的一个工艺参数,亦是产品涂装质量验收的关键指标之一。用于测定干膜厚度的方式及测定仪器因底材种类及漆膜性质而异,一般可采用如下方法,见表4.2-2。

表4.2-2干膜厚度测试方法测试方法应用备注以干膜质量联系到干膜厚度的测试方法应用于漆膜过软,不能用仪器方法侧量的漆膜测最不精确,但可核定平均漆膜厚度,测试漆膜保持无损千分尺法试板或涂漆表面实质上是平的漆膜必须硬到足以经受与千分尺紧密接触时的卡头压痕磁性测厚仪法适用于磁性金属底材将磁场随着距磁性金属底材距离的变化转换为涂层厚度涡流测厚仪法适用于非磁性金属底材,由于金属颜料感应涡流,所以将影响含金属颜料的漆膜的侧试结果由于感应涡流随测头和基体间的距离而变化,利用这一变化而测定漆膜厚度在实际测试过程中,由于以干膜质量联系到干膜厚度的测试方法其结果不精确,且只能估算出平均漆膜厚度,而对于具体部位的漆膜厚度无法得知,故应用得较少,最常见的是采用千分尺法、磁性测厚仪法,涡流测厚仪法来测试干膜厚度,此外,也可以采用显微镜,穿透厚度计等来测试干膜厚度。

测试部位的选择将影响测试结果,当使用磁性测厚仪或涡流测厚仪时,由于仪器对试验样板表面的突然变化比较敏感,因此,如果在太靠近测试面边缘或内角的地方进行测量,测试结果是不准确的。这种现象称之为边缘效应,边缘效应的影响范围取决于测试方法和仪器,一般距不均匀处为3－13mm。即使是采用千分尺测试试板表面的漆膜厚度,由于种种原因,试板边缘的漆膜厚度与中央部位的漆膜厚度有一定的差异,也不能在靠近边缘处测试。测试部位的选择与测试面的尺寸、形状及对涂装质量的要求等因素有关,例如,在150mmx100mm试板上测量部位的选择见图4.2-3。常用的干膜厚度测试方法如下：1千分尺法测试精确度为2μm,测试时漆膜必须硬到足以经受与千分尺紧密接触时的卡头压痕。该测试方法仅只适