
在工業(yè)刷漆施工中,涂層的附著力是衡量涂裝質(zhì)量最核心的指標(biāo)之一,直接關(guān)系到防腐、裝飾效果的持久性與安全性。附著力不佳的涂層容易出現(xiàn)起泡、開裂甚至大面積剝落,導(dǎo)致基材腐蝕加速,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患??茖W(xué)、準(zhǔn)確地檢測涂層附著力,是施工質(zhì)量控制不可或缺的環(huán)節(jié)。
目前,行業(yè)內(nèi)有多種成熟的測試方法,主要分為定性測試和定量測試兩大類。選擇哪種方法,需綜合考慮涂層厚度、基材類型、測試環(huán)境(實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場)以及具體的標(biāo)準(zhǔn)要求。
一、定性測試方法:快速篩查與現(xiàn)場監(jiān)控
定性測試操作簡便、成本低,能快速判斷涂層附著性能是否達(dá)標(biāo),尤其適用于生產(chǎn)線或施工現(xiàn)場的快速質(zhì)量監(jiān)控。
1. 劃格法 (Cross-Cut Test)
這是目前應(yīng)用最廣泛的定性測試方法。其原理是使用多刃切割刀在涂層表面劃出標(biāo)準(zhǔn)間距的網(wǎng)格,切口需穿透至底材,然后使用膠帶粘貼并迅速撕離,通過觀察網(wǎng)格區(qū)域涂層的脫落情況來評(píng)級(jí)。
關(guān)鍵參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn):操作需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)。常見的國際標(biāo)準(zhǔn)有ISO 2409:2013和ASTM D3359,中國國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 9286。需要注意的是,不同標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)級(jí)次序可能相反,例如ASTM標(biāo)準(zhǔn)中5B為最佳(無脫落),而ISO標(biāo)準(zhǔn)中0級(jí)為最佳。
適用性與限制:該方法主要適用于總厚度不超過250μm的涂層。對(duì)于更厚的涂層,切割可能無法完全穿透或評(píng)價(jià)失真,此時(shí)推薦使用劃叉法(即劃X法)或拉開法。切割間距的選擇也取決于涂層厚度和底材硬度,通常膜厚小于60μm時(shí)使用1mm間距,60-120μm使用2mm間距。
現(xiàn)場應(yīng)用:劃格法儀器便攜,非常適合現(xiàn)場施工后的即時(shí)檢查,能有效評(píng)估多涂層體系的層間附著力。
2. 劃圈法
劃圈法使用附著力測定儀,通過針尖在涂層上劃出連續(xù)重疊的圓滾線,根據(jù)劃痕范圍內(nèi)涂膜的完整程度來評(píng)定等級(jí)。雖然曾廣泛應(yīng)用,但由于其對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)要求高、結(jié)果的重復(fù)性與可比性相對(duì)較差,在現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)質(zhì)量體系中的應(yīng)用已逐漸減少,更常見于實(shí)驗(yàn)室研究或特定場景。
二、定量測試方法:精確測量與深度評(píng)估
當(dāng)需要獲得具體的附著力強(qiáng)度數(shù)值,或?qū)裢繉?、關(guān)鍵防腐部位進(jìn)行精確評(píng)估時(shí),定量測試方法是更佳的選擇。
1. 拉開法 (Pull-Off Test)
拉開法是真正定量測量附著力的權(quán)威方法。其原理是將一個(gè)金屬試柱(拉拔頭)用高強(qiáng)度膠粘劑垂直粘接在涂層表面,待膠粘劑完全固化后,使用拉力試驗(yàn)機(jī)以規(guī)定速率垂直拉拔,直至涂層被拉脫,記錄破壞時(shí)的最大拉力值,并以MPa(兆帕)為單位計(jì)算附著力強(qiáng)度。
核心優(yōu)勢:該方法不僅能測量涂層與底材之間的附著力,還能精確檢測復(fù)合涂層中各層之間的層間附著力,是考察涂料配套合理性的重要手段。它提供了直觀、可比的數(shù)據(jù),優(yōu)于單純的等級(jí)評(píng)定。
設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn):常用儀器如Elcometer附著力試驗(yàn)儀,便于現(xiàn)場檢測。標(biāo)準(zhǔn)包括ISO 4624和ASTM D4541。測試時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注破壞模式:是涂層內(nèi)聚破壞、膠粘劑內(nèi)聚破壞,還是界面附著破壞,這對(duì)于分析失效原因至關(guān)重要。
政策與規(guī)范解讀:在重大工程和防腐領(lǐng)域,國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范對(duì)附著力有明確要求。例如,在防腐涂料領(lǐng)域,通常要求劃格法測試結(jié)果達(dá)到1級(jí)(ISO標(biāo)準(zhǔn))或更好才認(rèn)定為合格。對(duì)于重要的基礎(chǔ)設(shè)施,如橋梁、港口、化工設(shè)備,相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范常強(qiáng)制要求采用拉開法進(jìn)行附著力驗(yàn)收,并提供具體的強(qiáng)度指標(biāo)(如不低于5MPa),這體現(xiàn)了國家對(duì)工程質(zhì)量和長效安全的高度重視。
2. 劃痕法 (Scratch Test)
劃痕法是一種半定量的精密測試方法,主要用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,評(píng)估硬質(zhì)薄膜涂層(如陶瓷涂層、金屬鍍層)的附著力。其原理是用金剛石劃針在涂層表面劃擦,同時(shí)連續(xù)或步進(jìn)增加垂直載荷,通過監(jiān)測摩擦力、聲發(fā)射信號(hào)的變化來確定涂層開始發(fā)生剝離的臨界載荷(Lc),該值即為附著力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。這種方法對(duì)儀器精度要求高,多用于研發(fā)和材料性能深入研究。
三、方法選擇與測試要點(diǎn)總結(jié)
| 測試方法 | 原理簡述 | 主要標(biāo)準(zhǔn) | 特點(diǎn)與適用場景 | 輸出結(jié)果 |
| :--
|劃格法| 劃格后膠帶剝離,觀察脫落 | ISO 2409, ASTM D3359, GB/T 9286 | 快速、簡便、成本低;適用于薄涂層(≤250μm)現(xiàn)場快速檢驗(yàn)。 | 等級(jí)(如0-5級(jí)或5B-0B) |
|劃圈法| 劃圓滾線,觀察劃痕完整性 | GB/T 1720 | 操作需經(jīng)驗(yàn),重復(fù)性較低;多用于實(shí)驗(yàn)室特定涂層評(píng)估。 | 等級(jí)(1-7級(jí)) |
|拉開法| 垂直拉拔粘接的試柱至破壞 | ISO 4624, ASTM D4541 | 定量、精確;適用于厚涂層、關(guān)鍵防腐部位及層間附著力測試。 | 強(qiáng)度值(MPa)及破壞模式 |
|劃痕法| 劃擦并增加載荷至涂層剝離 | ASTM C1624 | 半定量、精密;主要用于實(shí)驗(yàn)室硬質(zhì)薄膜涂層研究。 | 臨界載荷(Lc) |
測試注意事項(xiàng):
1.樣本制備是基礎(chǔ):測試結(jié)果極大依賴于樣本本身的質(zhì)量?;牡奶幚恚ㄈ缜鍧嵍?、粗糙度)、涂料的調(diào)配、涂裝工藝(刷涂、噴涂等)及固化條件必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行。例如,富鋅底漆的測試常要求在清潔度達(dá)Sa2.5級(jí)、粗糙度達(dá)中(G)級(jí)的噴砂鋼板上進(jìn)行。
2.理解破壞模式:特別是在拉開法中,分析破壞發(fā)生在哪個(gè)界面(涂層內(nèi)部、涂層與底材之間、膠粘劑內(nèi)部),比單純的拉力值更能說明問題,有助于診斷涂層體系的缺陷。
3.考慮涂層狀態(tài):某些溶劑型涂料完全固化形成堅(jiān)硬涂膜可能需要兩周以上,未完全固化時(shí)測試附著力結(jié)果會(huì)偏低。對(duì)于經(jīng)過熱老化、浸泡等環(huán)境考驗(yàn)后的涂層進(jìn)行附著力測試,能更真實(shí)地評(píng)估其長期服役性能。
工業(yè)刷漆施工中的附著力檢測并非“一招鮮”。從快速篩查的劃格法,到精準(zhǔn)定量的拉開法,每種方法都有其明確的適用場景和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。在實(shí)際工作中,應(yīng)根據(jù)涂層體系、厚度、應(yīng)用領(lǐng)域及驗(yàn)收要求,選擇最合適的測試方法,并嚴(yán)格規(guī)范操作,才能確保檢測結(jié)果的有效性,從而為涂裝工程的長期可靠性保駕護(hù)航。
今日熱榜















渝公網(wǎng)安備: