涂层附着力的现场检测方法与步骤
适用于现场检测附着力的方法主要有两大类, 用刀具划X或划格法,以及拉开法。这两种方法除了可以在实验室内使用外,更适合于在施工现场中应用。港珠澳大桥CB01-F2标段使用的检测方法和引用的标准见表1。
表1 涂层附着力的检测方法和引用标准
| ASTM D3359 Method B Cross-cut tape test (方法B 划格法胶带测试) ISO 2409 Cross-cut test (划格法测试) |
| ISO 4624 Pull off test for adhesion (附着力拉开法测试) ASTM D4514 (附着力拉开) |
1、划格法
1)检测仪器:划格器、透明压敏胶带、x 2 或 x 3的放大镜。
2)划格间距:不同的漆膜决定了不同的划格间距,底材的软硬程度也对其有影响(见表2)。
表2 不同漆膜厚度与底材相对应的划格间距
3)测试程序如下:
a.测量漆膜,以确定适当的切割间距;
b.以稳定的压力,适当的间距,匀速地切割漆膜,刀刀见铁(直透底材表面);
c.重复以上操作,以90°角再次平行等数切割漆膜,形成井字格;
d.用软刷轻扫表面。以稳定状态卷开胶带,切下75mm的长度;
e.从胶带中间与划线呈平行放在格子上,至少留有20mm长度在格子外以用手抓着,用手指摩平胶带;
f.抓着胶带一头,在0.5~ 1.0s内,以接近60°角撕开胶带。保留胶带作为参考,检查切割部位的状态,见表3。
表3 ISO 2409划格法的附着力级别
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| 沿边缘整条剥落,和/或部分或全部不同的格子,影响面积15-35% | |
| 沿边缘整条剥落,有些格子部分或全部剥落,影响面积35-65% | |
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2、拉开法
1)检测仪器:砂纸、透明胶带、切割刀具、铝合金圆柱拔模、胶粘剂、拉拔仪。
2)附着力拉开法测试的结构示意图见图1。

图1 附着力拉开法测试的结构示意图
3)测试程序和方法如下:
(1)铝合金圆柱用240-400目细度的砂纸砂毛,使用前用溶剂擦洗除油;
(2)测试部位用溶剂除油除灰;
(3)按正确比例混合双组份无溶剂环氧胶粘剂,再涂抹上铝合金圆柱,压在测试涂层表面,转向360°,确保所有部位都有胶粘剂附着;
(4)用胶带把铝合金圆柱固定在涂层表面,双组份环氧胶粘剂在室温下要固化24小时;氰基丙烯酸胶粘剂按说明书的要求(15分钟后达到强度,最好在2小时测试);
(5)测试前,用刀具围着铝合金圆柱切割涂层到底材;
(6)用拉力仪套上铝合金圆柱,转动手柄进行测试,记录下破坏强度(MPa),以及破坏状态。用百分比表示出涂层与底材、涂层之间、涂层与胶水以及胶水与圆柱间的附着力强度及状态;
4)拉开的涂层断层状态描述方法:
A = 底材的内聚力破坏
A/B = 底材与第1道漆间的附着力破坏
B = 第1道漆的内聚力破坏
B/C = 第1道涂层与第2道涂层间的附着力破坏
n = 多道涂层系统中第n道涂层的内聚力破坏
n/m = 多道涂层系统中第n道涂层与第m道涂层系统的附着力破坏
-/Y = 最后1道涂层与胶黏剂间的附着力破坏
Y = 胶黏剂的内聚力破坏
Y/Z = 胶黏剂与测试圆柱间的附着力破坏
附着力的强度以N/mm2(Mpa)来表示,在常用的Elcometer 108上面显示的是MPa。比如一个涂层系统的拉开应力为20MPa,在圆柱上面和第一道涂层上有30%的涂层内聚力破坏,第一道涂层与第二道涂层的附着力破坏达到70%的圆柱面积,则可以表述为:
20MPa,30%B,70%B/C
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