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漆膜耐沖擊性測定方法

嘉峪檢測網        2024-05-09 15:32

耐沖擊性也稱沖擊強度,系指涂于底材上的涂膜在經受高速負荷作用下發生快速變形而不出現開裂或從金屬底材上脫落的能力,它表現了被試驗漆膜的柔韌性和對底材的附著力。測試方法一般都是以固定質量的重錘落于試板上而不引起漆膜破壞的最大高度(cm)來表示。

 

1、 耐沖擊性測試及其影響因素

 

我國國家標準“GB/T 1732-2020漆膜耐沖擊測定法”是目前最為常用的耐沖擊性測試方法,所用儀器為沖擊試驗儀見圖1。使用時,可將涂漆面朝上(正沖)或朝下(反沖)放在沖模上,將重錘提升到產品標準規定的高度自由落下,觀察樣板沖擊區域涂層的開裂或剝落情況。

 

 

由于此方法的再現性差,當用數值表示時,最好限定在同一實驗室測試,同時必須嚴格控制各種影響因素,以盡可能提高數據的準確性。首先,漆膜在沖擊負荷下往往表現為脆性破壞,而溫、濕度將對漆膜的柔韌性產生影響,因此測定的試板必須在溫度23±2℃和相對濕度50%±5%的環境條件下至少調節16h以上才能進行。其次相同的底材,經受不同的表面打磨處理,對漆膜耐沖擊測定值影響也很大,一般底材打磨的越徹底,漆膜與底材結合的越牢固,漆膜的耐沖擊值比底材不處理或處理不徹底的漆膜耐沖擊值高。此外不同的底材影響耐沖擊性,最早測定漆膜沖擊強度規定采用薄鋼板,這與實際應用相一致,后改為馬口鐵板,經試驗證明,馬口鐵板耐沖擊性若能通過,用薄鋼板則更容易通過。

  

2、 測試方法和儀器的改進

 

國家標準GB/T 1732的沖擊試驗器,其沖頭上的鋼球直徑為8mm,沖入深度為2mm,重錘質量為1Kg,該三項條件都是固定不變的,可調節的只是下落高度,而國際標準ISO 6272第一部分落錘試驗(大面積沖頭),除了其沖頭直徑為20mm是固定不變的以外,重錘質量、下落高度和沖入深度三個方面都是可以調節的,見圖2。首先為了增加試驗的強度,除了主重錘1Kg外,還配置有副錘,可增加副錘至最高 4kg。其次沖擊器的導管上配有止動裝置,有不同的厚度,可用于控制重錘的沖入深度。目前我國國家標準GB/T 20624-2006色漆和清漆快速變形(耐沖擊性)試驗均等同采用國際標準ISO 6272:2002《色漆和清漆 快速變形(耐沖擊性)試驗》。

美國“ASTM D 2794 有機涂層的抗快速形變(沖擊)性”標準,沖擊直徑為0.5英寸(12.7mm)或0.625英寸(15.9mm),導管長24~48英寸(0.6~1.2m),結果判定則增加了用酸性硫酸銅溶液和針孔探測儀的方法,即用浸透硫酸銅溶液的白色法蘭絨布在沖擊變形區上放置至少15分鐘,移去布后分別檢查試驗區和布上有無銅析出或鐵銹污染出現,若有則說明涂層有裂紋;用針孔探測儀系用水潤濕探測器上的海綿,慢慢地將探頭放到沖擊區的上方,警報聲可以指示是否出現裂紋。此ASTM標準后被ISO采納,作為國際標準ISO 6272 第二部分——落錘試驗(小面積沖頭),其沖擊器構造和試驗方法基本相同。我國國家標準“GB/T 13448-2006 彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法”中的反向沖擊試驗,內容與ASTM D 2794基本相同,結果判定增加了用透明膠帶。當漆膜受沖擊后,將膠帶貼于被沖擊后的凸形區域,用手指將其壓緊,然后迅速撕下,檢查涂層是否剝落。如果觀察裂紋有困難,也采用硫酸銅溶液和白色法蘭絨布或濾紙作進一步檢查。最終結果以沖擊功焦耳(J)表示。

 

3、 耐沖擊性的表示方法

 

ISO國際標準以涂層變形引起開裂的kg·m表示,美國ASTM以in·lb(英寸·磅)表示,歐洲卷涂協會ECCA以沖擊功J(焦耳)表示。以上表示方法雖然不同,但沖擊試驗原理基本相同,僅涉及儀器的不同結構和單位制的換算問題。

 

我國最初以重錘質量與高度的乘積kg·cm來表示沖擊強度,后一度改為N·m(牛頓·米)表示,由于國內使用的沖擊試驗器重錘的質量是固定的(1kg),因此按國際單位制要求,統一為以不引起漆膜破壞的最大高度來表示,單位為cm。雖然我國產品標準中沖擊指標一般均為50cm,但實質仍是1kg·50cm。由于1公斤力=9.81牛頓,故1kg·50cm=9.81N·0.5m=4.9 N·m。而焦耳的概念為1J=1 N·m,故1kg·50cm也為4.9J。

 

 
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來源:涂料工業

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