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氟碳漆漆膜硬度测试方法

发布时间:2012-10-20

关键词:氟碳漆涂膜硬度,漆膜硬度
    硬度是表示漆膜机械强度的重要性能之一,干燥后的涂膜应具有一定的坚硬性,才能承受物理性的外来损伤而起到保护被涂物面的作用。硬度的物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的另一个硬度较大的物体所表现的阻力。这个阻力可以通过一定质量的负荷,作用在比较小的接触面积上,测定漆膜抵抗变形(包括由于碰撞,压陷或者擦划等而造成的变形)能力。用以判断涂膜受碰撞和摩擦等外力作用下的抗损坏程度。
    涂膜的硬度测定方法很多,目前常用的有3类方法,即摆杆阻尼硬度法、划痕硬度法和压痕硬度法。这3种方法表达涂膜的不同类型的阻力,各代表不同的应力一应变关系。
    (1)摆杆阻尼硬度法通过摆杆横杆下面嵌入的两个钢球接触涂膜样板,在摆杆以一定周期摆动时,摆杆的固定质量对涂膜压迫,而使涂膜产生抗力,根据摆的摇摆规定振幅所需要的时间判定涂膜的硬度,摆动衰减时间长的涂膜硬度高。这种检测方法也称摆杆阻尼试验。所用仪器称为摆杆阻尼试验仪,通用的有:科尼格(Konig)摆,简称K摆;珀萨兹(Per—s0。)摆,简称P摆。这两种摆的测定结果之间不能建立起通用的换算关系。在产品检测时通常只规定使用其Lfl一种摆杆仪器,摆杆试验仪的测定结果以秒计。涂膜厚度及底材材质对阻尼时间有影响,还取决于涂层具有的复杂的弹性和黏弹性。摆杆阻尼试验的结果与测试时环境有关,应在控制温、湿度条件,无气流影响的情况下进行。摆杆阻尼试验方法测试的优点是对涂膜不破坏。现在这两种型式的摆杆硬度试验仪已被我国国家标准GB/T 1730—88《漆膜硬度的测定摆杆阻尼试验》采用用摆杆阻尼试验仪测定涂层厚度时,摆动衰减的主要原因是因为涂层对机械能的吸取,摆动衰减时间和损失模最成反比,损失模量是用来表示吸取机械能的能力。因为从动力学性质测定的论述巾,在玻璃态区域和橡胶态区域的损失模量都比较低,可以推测在这两个区域内摆动衰减时间长,实际上摆杆试验测定软的橡胶涂层其衰减时间变长证明了这一情况。因而有人认为摆杆试验是涂层损失模量的检测而不是涂膜硬度的检测。
    (2)划痕硬度法采用在漆膜表面用硬物划出痕迹或划伤涂膜的方法以测定涂膜硬度。常用的有铅笔硬度法和划针测定法。
    铅笔硬度法有手工操作和仪器试验两种方法,是采用已知硬度的铅笔测定涂膜硬度,以涂膜不被犁伤的铅笔硬度(手工操作),或犁伤涂膜的下一级铅笔硬度(仪器试验)作为涂膜的硬度。铅笔应采用规定的生产厂制造的符合标准的高级绘图铅笔,按规定削出笔芯。各国采用的铅笔硬度分级不同。我国国家标准GB/r 6739--86《涂膜硬度铅笔测定法》中规定使用的铅笔由6H到6B共13级,6H最硬,6B最软。作为仲裁试验要用仪器试验方法,通用仪器型号有QHQ型铅笔法划痕硬度仪。
    划针测定法采用仪器的针尖划伤涂膜,用涂膜抗划针划透性来代表涂膜硬度。以在规定负荷下是否被划针划透,或划针划透涂层所需最小负荷来表示。我国国家标准《GB/T 9279—88色漆和清漆划痕试验》规定用自动型仪器作为仲裁试验的仪器,所得结果比较准确。划痕法测定硬度时,涂膜不仅受压力的作用,而且受剪力的作用,对涂膜的附着力也有所体现,因此它所测定的涂膜硬度特征是与摆杆阻尼试验法不同的。
    (3)压痕硬度法采用一定质量的压头对涂膜压人,从压痕的长度或面积来测定涂膜的硬度。国家标准《GB/T 9275—88色漆和清漆巴克霍尔兹压痕试验》规定使用巴克霍尔兹(Buc-hholz)压痕试验仪测试涂膜硬度的方法,测得的压痕长度表现了涂层对仪器的压痕器压人的抵抗能力。压痕硬度在硬膜比较明显,一般结果与涂膜厚度有关,对同一涂料来说,薄膜的压痕硬度值要高于厚膜。从实际测量看,压痕试验对有弹性的涂层的结果不准确。

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