王向梅，馮立云，郭彩霞

（中昊北方涂料工業(yè)研究設(shè)計院有限公司，蘭州730020）

摘要:依據(jù)GB/T5210—2006《色漆和清漆拉開法附著力試驗》選取4種不同種類的涂料樣品進(jìn)行拉開法附著力測試，并對其測試過程中的影響因素，進(jìn)行試驗。結(jié)果表明: 底材粗糙度越小或厚度越薄，涂層附著力越差；膠黏劑的選擇應(yīng)針對不同種類的涂料，預(yù)先對其進(jìn)行篩選，以決定是否適用并能得到最大結(jié)果；自動拉開法測試儀的測試數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：附著力；底材；膠黏劑；儀器

0　引言

附著力是涂料與底材或涂層之間的接觸面相互作用，在一定條件下保持接觸表面不分離，宏觀上是指在涂層表面給予垂直的拉力直到涂層剝離時的拉力代表附著力。涂層的附著力是考察涂層性能優(yōu)劣的重要參數(shù)之一，只有漆膜具有良好的附著能力，才能很好地附著在底材表面，更好地發(fā)揮出涂料所具有的附著性和保護(hù)性，從而達(dá)到使用涂料的目的。目前國內(nèi)測定附著力的方法主要有劃圈法、劃格法和拉開法。其中，劃圈法和劃格法一般只能通過肉眼觀察給出一個定性的涂層結(jié)合力的好壞，不能定量的反映出涂層的結(jié)合力。而拉開法可以定性的測出涂層之間的結(jié)合力的同時給出準(zhǔn)確直接反映涂層結(jié)合力大小的數(shù)據(jù)。因此，在附著力測定中采用拉開法測定的數(shù)據(jù)更能全面、準(zhǔn)確地反映出涂層性能的好壞。

拉開法附著力是指在規(guī)定的速度下，在試樣膠結(jié)面上施加垂直、均勻的拉力，以測定涂層間或涂層與底材間的附著被破壞時單位面積所需的力。在拉開法附著力測試過程中，底材、膠黏劑的選擇以及測試儀器的選擇都會對最終的測試結(jié)果產(chǎn)生影響。GB/T5210—2006《色漆和清漆拉開法附著力試驗》中未對底材的處理方式、膠黏劑的篩選和測試儀器的選擇作出明確的規(guī)定，因此，本文從以上這3個方面分別進(jìn)行了試驗探討，以確保針對不同類型涂料樣品的拉開法附著力的測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1　試驗部分

1.1　材料和儀器

1.1.1　試驗樣品

選擇4種不同種類的涂料樣品，分別為環(huán)氧富鋅底漆、氟碳面漆、丙烯酸聚氨酯面漆、水性二合一底面漆，樣品概況見表1。

表１　 樣品概況

1.1.2　底材

選用規(guī)格為150mm×75mm的不同厚度的鋼板，對其表面進(jìn)行噴砂處理和機(jī)械打磨處理，通過鋼板厚度的不同及底材處理方式的不同來說明對涂層拉開法附著力的影響。

1.1.3　膠黏劑

　　用MC1500、改性丙烯酸酯膠黏劑（302）、AB膠3種不同廠家的膠黏劑進(jìn)行對比試驗，膠黏劑概況見表2。

表2　膠黏劑概況

1.1.4　 儀器設(shè)備

 　　PosiTest AT-M（手動型）附著力測試儀、PosiTestAT-A（自動型）附著力測試儀：美國DeFelsko公司；HF9WD型恒溫恒濕機(jī)房專用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組：南京五洲制冷集團(tuán)有限公司。

1.2 　漆膜制備

依據(jù)GB/T1727—1992《漆膜一般制備法》，用4種樣品，在不同底材上制備漆膜，于溫度（23±2）℃、相對濕度（50±5）%條件下養(yǎng)護(hù)7d后進(jìn)行測試。

2　結(jié)果與討論

2.1　底材的影響

依據(jù)GB/T5210—2006中對底材的要求，分別對底材進(jìn)行機(jī)械打磨處理：采用120目細(xì)度的砂紙在打磨儀上對鋼板進(jìn)行打磨處理；噴砂處理：采用粒徑為0.5 ~1.2mm的混合石英砂對鋼板進(jìn)行噴砂處理。在2種處理方式和3種不同厚度的噴砂鋼板上分別用4種樣品制備漆膜，用自動附著力測試儀和改性丙烯酸酯膠黏劑（302）的拉開法附著力測試結(jié)果見表3。

表3 　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不同底材拉開法附著力測試結(jié)果

注：A—底材內(nèi)聚破壞；A/B—第一道涂層與底材間的附著破壞；B—第一道涂層的內(nèi)聚破壞；B/C—第一道涂層與第二道涂層間的附著破壞；下同。

由表3可以看出，在相同的試驗條件下，相同的鋼板厚度，機(jī)械打磨的鋼板比噴砂鋼板的試驗數(shù)據(jù)明顯偏小，且1mm噴砂鋼板的試驗數(shù)據(jù)要比3mm和2mm噴砂鋼板明顯偏小。這說明底材處理方式的不同，造成表面粗糙度的形成，會使金屬的表面積明顯增加，因此能達(dá)到增強(qiáng)涂料附著力的作用。粗糙度過小會降低涂層與底材之間的機(jī)械咬合力，而過大的粗糙度對涂層附著力的影響還與其粗糙度的微觀形貌有關(guān)。其次，鋼板厚度太薄，在噴砂和測定過程中，鋼板容易變形。GB/T5210—2006規(guī)定底材應(yīng)平整且沒有變形，具體采用何種處理方式，標(biāo)準(zhǔn)中并沒有明確作出規(guī)定，因此，在實(shí)際測定過程中，要盡可能選用與實(shí)際使用相同類型的材料作為試驗底材，并在報告中指出底材的材料、厚度和表面處理方式。

2.2 　膠黏劑的影響

在噴砂鋼板上分別用4種樣品制備漆膜，用自動附著力測試儀進(jìn)行測試，使用不同膠黏劑時的拉開法附著力的測試結(jié)果見表4。

表4　 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下使用不同膠黏劑時拉開法附著力的測試結(jié)果

　　GB/T5210—2006規(guī)定膠黏劑的選擇要求其內(nèi)聚力和黏接性要大于受試涂層的內(nèi)聚力和黏接性，以達(dá)到涂層破壞而不是膠黏劑內(nèi)聚破壞。由表4可以看出，在同樣的試驗條件下環(huán)氧富鋅底漆和水性二合一底面漆選擇AB膠要比改性丙烯酸酯膠黏劑（302）和MC1500膠黏劑的試驗數(shù)據(jù)略大；氟碳面漆和丙烯酸聚氨酯面漆在選用AB膠和MC1500膠黏劑測定過程中，膠黏劑自身破壞，涂層并沒有破壞，可能是這兩種膠黏劑不適用于氟碳面漆和丙烯酸聚氨酯面漆附著力的測定，選用改性丙烯酸酯膠黏劑（302）可以得到有效的結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)選擇能給出最大結(jié)果的膠黏劑。從上述結(jié)果可以看出，由于涂料樣品的特殊性和要求的條件不同，所適用的膠黏劑類型也就不同，因此針對不同種類的涂料，應(yīng)預(yù)先對膠黏劑進(jìn)行篩選，以決定其是否適用并能得到最大結(jié)果。

2.3 　測試儀器的影響

 　　在噴砂鋼板上分別用4種樣品制備漆膜，使用改性丙烯酸酯膠黏劑（302），用自動拉開法附著力測試儀和手動拉開法測試儀的測試結(jié)果見表5。

表5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不同類型測試儀器下的拉開法附著力測試結(jié)果

　　拉開法測漆膜附著力，所用儀器有拉力試驗機(jī)、手動拉拔式附著力測定儀、液壓式、機(jī)械式附著力測定儀等。由表5可以看出，在相同的試驗條件下，自動拉開法測試儀比手動拉開法測試儀的測試數(shù)據(jù)略小，這可能是因為使用手動拉開法測試儀過程中操作人員拉開錠子時的拉脫率不穩(wěn)定引起的。不同儀器的測試結(jié)果存在差異，結(jié)果沒有可比性。GB/T5210—2006規(guī)定使用拉力試驗機(jī)在涂覆漆底材表面的垂直方向上給予向上的拉伸力，該拉伸力要以均勻的速度而且不超過1MPa/s的速度逐漸增加，使整個破壞過程在90s內(nèi)完成即可并未規(guī)定試驗機(jī)的類型，因此在檢驗報告中必須要注明使用試驗機(jī)的類型和相關(guān)信息并滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3　結(jié)語

　　依據(jù)GB/T5210—2006《色漆和清漆拉開法附著力試驗》對涂層附著力進(jìn)行測試時應(yīng)注意在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下底材的粗糙度對測試結(jié)果有影響，需結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對底材進(jìn)行處理；試驗開始之前需對膠黏劑進(jìn)行篩選以確保其是否適用于測試涂料樣品并能得到最大的結(jié)果；測定拉開法附著力的拉力試驗機(jī)類型有很多，不同試驗儀器測試結(jié)果存在差異，當(dāng)選擇自動拉開法測試儀時，試驗數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定可靠。

（詳情見《現(xiàn)代涂料與涂裝》2019-9）