ASTM-D3359-(附著力测试标准)-中文版

ASTMD3359附着力测试标准测试方法此标准是在固定指示D3359下建立的;紧跟指示的数据表示最初釆纳的年份,或在修改的情况下,则表示最后修改的年份,圆括号里的数据表示最后再批准年份.上标字母(є)表示最后修订版或再批准后的编辑更换.国防部代理已核准使用此标准.范围1.1此测试方法包括应用与移除膜层上的切屑产生的压力来评估粘漆性的程序.1.2测试方法A主要适用于在作业点使用,而测试方法B则更适合在实验室内使用.测试方法B不适用于膜厚超过5mils(125µm)的涂层.注意1----买卖双方须遵守协议,如果切口之间距离很宽,那么测试方法B就可用于厚一点的膜层.1.3此测试方法是建立粘漆性是否能达一般水平.为要求的更高级的测量方法,在高水平粘漆之间不做区分.注意2-----应确认粘漆性的差异与相同牢固的粘漆性可能会影响所获得的结果,表面涂装附着力的不同会影响到测试的结果,它来自于相同内在粘漆着力的表面涂装.1.4不能测定发生在多层系统粘漆失败的粘漆性.1.5把英寸-磅单位里的数值看成标准.圆括号里的数值仅供参考.1.6此标准没有提供任何安全措施,如果有,那么配合使用.使用者在使用前须建立适当的安全与健康措施.2.3参考文件2.1ASTM标准:D609惯例是关于为冷卷钢铁面板的涂料,光泽面,反涂层,及相关涂层产品测试.D823惯例是关于测试面板的涂料厚度,光泽面,及相关产品的一致性的生产膜厚.D1000测试方法是关于测试用于电子与电子应用的粘漆性.D1730是关于铝与铝合金表面喷漆的准备的惯例.D2092是关于喷漆于烤漆层(电镀)钢铁表面的指导方针.D2197是关于通过刮掉粘胶的无机涂层的粘性的测试方法.D2370是无机涂层的拉力特性的测试方法.D3330是关于180º角的感压带的削落粘性的测试方法.D3924是关于条件状况与测试涂料,光泽面,漆器,与相关材料的标准环境的说明书.D4060是关于用Taber研磨器来测试无机涂层的耐磨力的测试方法.3.测试方法概况3.1测试方法A---在底层胶膜层上划一个X形切口,用强粘力胶纸紧贴然后揭起,附着力的评定有0—5(6个等级).2测试方法B---在涂装表面沿每一个方向划6---7条方格,并用强粘力胶纸贴紧方格表面然后把胶纸揭起,附着力的评定须参照以下描述及图示.4.重要性与使用4.1如果烤漆起到保护与美化底层的作用的话,那么它必须有所期望的伺服使用期限.因为底层与它的表面处理(或没有)在烤漆层粘性上有一个激烈的反应,对于不同的底层或表面处理的烤漆层粘性的评估方法,或对于相同底层与处理不同的烤漆层的评估方法,在工业领域里可用.4.2在使用前应确定低水平粘性的所有粘胶方法的局限性与此测试方法的具体局限性(见1.3),此测试方法的内部与外部实验室精确度相似于烤漆底层的其它广泛可接受测试(例如,测试方法D2370与测试方法D4060),但是,这就造成的结果是:涂装方面很相近,但附着力却有很大的区别,所以我们仅用了3---5个有限的附着力等级以避免在判断上造成更多的分歧.测试方法A-------X-CUT胶纸测试5.仪器与材料5.1切割模具-----锋利的剃刀刃,解剖刀,水果刀或其它的切割器具.且刀刃是否锋利尤其重要.5.2切割指导-----用尺于钢铁与硬金属上画直线以确保垂直切割.5.3胶纸------供应商与用户需要而达成协议的带有强粘性的一英寸(25-mm)宽的半透明胶纸.因为这种强粘着力卷与卷不同时间段也有差异.当在不同的实验室里进行测试时,用于批量的胶纸要相同,这点非常重要.如果此测试方法权用于少放一系列的测试烤漆层,那么是不可能的.5.4橡皮擦位于铅笔的末端.5.5照明度-----足够的光源有助于判断划割是否已深入底层.6.测试样本6.1当用至此测试方法时,样本须是可估计附着力的已喷漆结构或部件.6.2.为试验之用,把这种期望得到表面条件和各成分的附着力的面板用于测试当中.注意3----在惯例D609与惯例D1730与D2092里有所给出的可应用的测试面板规格与表面预备方法.注意4----涂层的应用应符合惯例D823,或根据买卖双方达成的协议来决定.注意5----若有要求或有规定,在执行胶纸测试之前,已涂装的测试面板也应进行例如:沉浸入水,盐雾喷溅,或高温度放置等一系初步的处理,进行初步处理的时间和各种条件应根据最终使用者或根据买卖双方的协议进行调整.7.步骤7.1选取一块没有瑕疵的部位来测试它的不完整性.要求所测试部位干净且干燥.特别是温度或相关湿度可能会影响胶纸的附着力或烤漆层.7.2在膜层上划两个大约1.5英寸(40mm)长且在30到45º之间的小角交叉的划割线.切割时,用尺画直线且切除烤漆层,在一稳定动作情况下露出底层.7.3利用自金属底层的光的反射现象来检查切口,如果没有透过底层,那么在另外一个不同的位置再划一个切口.不要加深以前的切口,这样可能影响切口的附着力.7.4把强粘着力胶纸两头重叠的部分找到并把多余的一小部分丢掉,均匀用力(不是猛拉)把另外长端拉出且切出约3in/75mm的一片.7.5把胶纸的中端位置在切口交叉处并在最小(较小)的角度以相同的方向(把胶纸压平)用手指把切口位置的胶纸压平,然后用橡皮擦压牢,当贴粘很好时,从透明胶纸下的颜色则可以看得出来.7.6在应用的90±30s时间里,抓住胶纸未粘住的末端来移除胶纸,并以一个接近180°角来快速拉起(不要猛拉).7.7检查X切割区域涂装脱落状况,根据以下等级来判定涂装测试的附着力:5A表面涂装无脱落.4A切口或交叉处有少量脱落3A切口任一边有达1.6mm参差不齐之脱落2A切口任一边有达超过3.2mm参差不齐之脱落1A胶纸下面可见X大部分区域有涂装脱落0A涂装脱落现象超过了X区域之外7.8在每个测试面板上另外选取两个不同的位置重复测试.大结构的部件也要测试以确保附着力评估对整个表面具有代表性.7.9做几次测试后应检查刀具的刃口,如有必要,在再次使用之前把刀具在砂纸上轻轻地打磨,丢掉那些刃口被磨掉的刀具或会给被覆造成额外损伤的有其它缺陷的刀具.8.汇报8.1汇报应写明测试的次数,及每次的具体现象及描述,若是多层涂装还应写明脱落(或未通过测试)的发生时机,是在第一层烤漆与底层之间,还是在第一层或第二层涂层之间,等.8.2汇报测试时的结构或测试部件,位置与环境状况.8.3为测试面板汇报测试时所测试底层,烤漆类型,凝固方法,及环境状况.8.4如果所测定的胶纸附着力强度符合测试方法D1000或D3330,那么汇报附着力比率结果.如果没有测定胶纸的粘性强度,那么汇报使用的具体胶纸与它的制造商.9.精确度与偏差9.1用三个面板上三种不同的膜层在一个interlaboratory里用此测试方法,在六个实验室里的操作员在三个面板上三种不同的膜层涂上大范围的粘胶然后做一附着力测量,在实验室内的标准偏差为0.33,而在实验室之间的标准偏差为0.44.基于这些偏差,以下标准使用于以一个95%可信度水平来判断结果的可接受性:9.1.1重复性-----在大面积的表面附着力应一致,在两次测量时通过相同的操作员来获得的结果不同,且超过1个比率单位的话,那么就值得怀疑.9.1.2再生性-----两种测试结果,每种结果都有三次相同的测试,如果它来自于不同的操作者,所造成的偏差超过1.5个单位的话,那么我们就可以认为这两种测试结果也是不可信的.方法B------十字切割胶纸测试10.仪器与材料10.1切割工具-----剃刀,手术刀(解剖刀),小刀或其它在15°--30°之间有一切割边角度且能立即切割一个切口或多个切口的切割器具,特别重要的是必须有好的刃口(刃角).10.2划割指导----手工切割钢铁或直线切割其它硬金属或某金属都要确保直线切割.10.3惯例----调整钢尺刻度在0.5mm用于测量单个的切口.10.4胶纸,见5.3中描述.10.5橡皮擦位于铅笔末端.10.6照明度,见5.5中描述.10.7放大镜-----放大镜可用于当切单个的切口和检查测试区域时.11.测试样本11.1测试样本应如Section6中所述,然而还须注意,百格刀的使用效果虽好,但仅用在测试十分平整的区域上,且这样区域的平整性应使百格刀的所有刃口在划割底层时能保持相同的划割程度,检查平面直角刃口诸如10.3所述用钢尺(调节的).12.步骤12.1在进行胶纸测试之前,何地要求或何时同意样本属于一个预补测试(见注释3).除非同意要求D3924标准中所述温度,在干燥或检查涂层后,应在如D3924所述(定义的)室温中执行胶纸测试.CLASSIFICATIONOFADHESIONTESTRESULTSCLASSIFICATIONPERCENTAREAREMOVEDSURFACEOFCROSS-CUTFROMWHICHFLAKINGHASOCCURREDFORSIXPARALLELCUTSANDADHESIONRANGEBYPERCENT5B0%None4BLessthan5%3B5-15%2B15-35%1B35-65%0BGreaterthan65%FIG..1ClassificationofAdhesionTestResults12.2选择一个无脏污,理想的主要表面作为测试面,放置于一稳定底座上,在放大镜下,按以下描述的方法划割平行的切口.12.2.1除非另行规定,那么对于膜层的厚度达到2.0mils且包括2.0mils(50μm)的应划割11条,且每条相隔距离为1mm.12.2.2对于已干燥的涂装膜厚在50—125μm,划割6条且每条相隔距离2mm,对于大于5mils的膜厚测试用方法A.12.2.3所有划割条应约长3/4in(20mm),划割时用力适度,手法稳定并使切口深及底层,当你在使用直尺或其它辅助工具划单个一条方格时,应把直尺或其它辅助工具放在没有划割的地方.12.3划完方格后应用柔软的刷子或棉纸轻轻刷掉方格表面的杂质.12.4检查刀具的刃口,如有必要,对刀口已卷或已平的地方在好的砂纸上轻轻打磨.以90°角在原切口的中心切割额外的切口.12.5刷所划割区域之前应首先利用自底层的光的反射作用来检查切口,如果切口未深及铁底,那么就选择在另外一不同的地方重新再划百格.12.6剪一段长3in(75mm)的胶纸(与所划百格处大小相仿),并移除/丢弃两端多余的部份.12.7放这段胶纸于中间位置贴紧百格并用手把它压平,为确保胶纸与百格接角紧密还须用橡皮来回磨擦表面压牢,如果胶纸粘贴很好时,胶纸下的颜色则可以判断出来.12.8约过90±30s的时间,然后抓起胶纸未粘住的一端,尽量保持180°夹角迅速拉起(不可猛拉).12.9用放大镜来检查百格区域是否掉漆脱落,根据下面图示1描述来判断附着力的等级.5B:切口完全平滑,百格无任何脱落现象.4B:切口交叉处涂装(层)有少许脱落,少许5%区域受到影响.3B:切口边缘和交叉处涂装(层)有少许脱落,5%--15%之间的百格区域受到影响.2B:百格的部分和切口边缘涂层有薄片剥落,15%--35%的百格区域受到影响.1B:切口处边缘有带状涂层剥落,且有整个栅格脱落现象,35%—60%的百格区域受到影响.0B:脱落现象比Grade1更差.13汇报13.1汇报应含有测试的次数,它们的意思和范围,对于多层涂装,还应汇报是在哪一层涂层发生了脱落,是第一层涂层与底层之间,还是第一层涂层与第二层涂层之间.13.2汇报应用的底层,涂装类型及加工处理的方法.13.3若胶纸粘着力已根据D1000或D3330中所规定的使用,就可直接汇报附着力等级结果.若使用胶纸的粘着力没有决定,还应汇报它的规格及生产厂商.14.精确性和偏差性8操作员在其中的六个实验室里对涂有三层涂层的三个面板所进行的附着力的测试,与其它操作员在六个实验室里的对涂有四种不同的两个面板所进行的附着力的测试的基础上,它们所共有的标准偏差在实验室之内是0.37、之间是0.7.基于这些标准偏差,以下标准可使用为以95%的可信度水平来判断结果的可接受性.14.1.1重复性-----如果整个大的表面附着力是统一的,同一个操作者在两次测试中之间的偏差超过了1个等级,那么这个测试结果就是不可信的.14.1.2再生性-----两个测试结果,每一种测试结果都有两个或三个同样的测试数据,如果它来自于不同的操作者所造成的偏差大于两个等级的话,那么这两种结果都是不可信的.14.2这些测试方法不能有偏差.15.关键字15.1附着力,胶纸,横切附着力,测试方法,胶纸附着力测试方法,X形切口附着力测试方法.附录(参考信息)X1注释X1.1绪论X1.1.1附着力测试步骤的已有的复杂性,附着力能测试出来吗?附件参考Mittal(1)12已有指出来,答案是和否并存.合理的讲,目前还没有任何现存的测试能精确地鉴定一种粘着结合物的实际物理粘着力,但是我们却可以说我们能够获得粘着性能的一种相关迹象去诠释它.X1.1.2实际的附着力测试方法,一般有两种类型:暗指的和直接的.”暗指的”测试包括鉴别或描述技术,磨擦测试,磨损测试.当把他们用于量化粘着结合物的附着力的时候,就出现了对这些测试方法的批判.但是实际上这不是他们的目的.在实际工作环境下,一种”暗指的”测试方法用于鉴定涂装性能.这种类型富有意义的测试有很高的探索价值.首先,因为这种测试结果是用一个单个的不连续量来表示,其次割裂涂层/底层的力度是在规定的条件下.直接测试包括Hesiometer与涂粘计(2).一般直接测试方法是剥落,lapshear(重剪切),与拉力测试.X1.2测试方法X1.2.1在实践中,测试的数据类型已用于试图评估通过不同模型来减少结合物的破裂.为一测试认为标准的重要性是保証大规模的可接受性是:用易懂的,明确的步骤:适当预期的应用,重复性和再生性,和可量化,包括鉴定性能有意义的等级范围.X1.2.2用于金属涂装的测试方法有:剥落附着力或胶纸测试;加德纳冲击弹性测试;与包括剪切的附着力混合测试和直接抗拉力测试.虽然这些测试不能确实地满足所列出的标准,但他们吸引人的地方是在使用设置/仪器方面很容易被接受,并(或)能够获得在合理的成本上.X1.2.3在附着力测试方面,随着时间的推移,这些测试方法的广泛差异性及多样性已得到发展(1-5),然而,普遍的问题和困难是相关这些测试以粘着现象为判定基础.(一般来说,在相关这些测试的基础的粘着现象方面存在困难).X1.3胶纸测试X1.3.1到目前为止鉴定涂装附着力最普遍的方法是胶纸和脱落测试,其从20世纪30年代开始就已经使用.在它最简单的版本中,用一片粘着胶纸贴紧涂层观察胶纸何时脱落以判定它的粘着力和粘着程度.直到可评估附着力的完整涂层不再频繁脱落,在使用和移走胶纸之前,这种测试的严格性通常被划割涂层的x形切口或交叉切口模式所加强.然后,附着力就是脱落的皮膜与已规定的等级范围做比较而被评估出来的.若一个完整的涂层被胶纸粘着脱得很干净,或者如果是无使用胶纸仅仅是划破涂层的情况下就脱落.我们就可以很单纯地判断这种附着很糟糕或非常糟糕,如此涂层更精确的评估不在这种测试的能力之内.X1.3.2目前普遍使用的版本第一次出版是1974年,在这个标准中涵盖了两种测试方法,这两测试方法过去都用于确定一种底材涂层的附着力是否在一个足够的级别上;然而,他们不去辨别对于被要求更加精密的测试方法的附着力的较高等级.胶纸测试的主要局限性是它的低敏感性,仅适用于低粘着力的相关涂装,以及当我们单独地测试原始涂装时或在多层涂装中各涂层之间或涂法之内,这种底材的涂装附着力是不能确定的.X1.3.3这两种方法的铁材涂装的再现性(重复性)通过观察,一般结果是在1个等级单位以内,再生性一般在1-2个等级之间.胶纸测试广泛普及且观察简单成本低廉!通过数十年的运用之后,人们感觉很舒适,把此种方法应用于铁,很经济的完成了它在的工作场所的应用且最具重要性.X1.3.4当把一种弹性附着力胶纸应用于一种钢性底材表面的涂装时,尔后移除,这个移除的步骤已经被描述在”脱落现象”术语中,见图x1-1.X1.3.5以锯齿状的主要边开始脱落,沿着涂层粘性/分界面或涂层/衬底分界面继续脱落,且取决于相关结合力度.假设当拉力沿着后分界面产生的时候,出现涂层移除,此后分界面是衬背的流变学特性的一种功能与粘性涂层物料,是比涂层衬底分界面(或涂层的粘着强度)上结合强度还要大.实际上此拉力应用于连续距离(O-A)见Fig.X1.1,直接相关于所述的特性,而不是根据在理论案例里,在Fig.X1.1里以一点(O)来集中--------尽管原来的两者的拉力最大.一重要压缩力出现是从胶纸衬背物料的回应到伸展,因此,拉力与压缩力都包括附着力测试.X1.3.6关于所使用的胶纸的自然性与程序本身的一定的方面所显露出来的因素,停止胶纸测试的详细审查,每个或任何结合体都会据(6)里所述戏剧性地影响测试结果(6).X1.4在塑胶底材上做附着力测试(粘着脱落测试)X1.4.1胶纸测试除了用于金属底材以外,就不适用于其它的衬底,如塑胶衬底就不行.这个中心问题是塑胶底材测试缺乏再生性并且没有联系到应有的应用.两者的关系有以下发现:糟糕的精确性是这种应用材料的几个内在的特征的一个直接结果和它本身的步骤.较重要的是在这些情况下,这种测试超过了他的应用范围,这些测试方法是为了应用于铁底材相关柔软的涂装而设计的.不是为应用于塑料件的涂装(通常较脆)(7).在实践中,塑胶底材涂装的独特功能要求导致在做附着力测试中,一般/通常的胶纸测试不能达到满意的效果.X1.5胶纸的选用FIG.X1.1PeelProfile(6)X1.5.1就取消已定规格(原先)胶纸的商业价值.3MNo.710,目前的测试方法不再描述一种明确的/特定的胶纸.使用胶纸的不同也能导致测试结果的不同.其表现在把持硬度方面小的改变及粘着流变能力引起在张力区域较大的变化.一些商业性的胶纸被制造用于满足最小标准.特定的全部也许胜过这些标准且因而适合于一般巿场分布;然而像这样的全部也许是严重性的源头且在评估附着力上有不希望的错误.一种商业化有用的胶纸测试成套工具包括了被制造商要求达到50%的粘着力变化的胶纸.也因为胶纸在储存中的变化,超出时间的粘着力发生变化(7.8).X1.5.2当这些胶纸可用到时,就出现了释放一致的性能,一种特定的胶纸不能平等的对所有涂装都有很好的粘力.例如:当这种胶纸(来自于这种涂装)的脱落力被作业君组Do1.23.10初期运用于确定这种方法的精确性.其被运用到的3M.No.710型胶纸,将被使用七种不同的EMI/RFI来做检查.我们发现当脱落是对于一种特定的涂装确信是一致的.这种评估在涂层之中最高和最低等级之间会有25%的变化.几个因素其贡献于他们的不同之处包括涂装成分和布局,结果是,胶纸有可能适合于所有的涂装测试.另外,胶纸测试不能为结合的切割要求的粘着力提供一个绝对的等级.但是,供应仅作为一个指示器,其能满足或超过附着力最小的等级(7.8).X1.6步骤问题X1.6.1胶纸测试是操作者的加强器.通过设计,尽量简单地去执行,且要求一个最低的专业设备和材料,其必须满足一定的规格.准确性和精确性主要依赖于在一致的方法上的操作的技术,操作者执行测试的能