對于粘合強(qiáng)度和附著力的實(shí)際評(píng)估,經(jīng)驗(yàn)方法(附著力性能測試)是漆膜評(píng)估的主流測試方法,而不是物理參數(shù)。盡管這些測試方法不是基于任何物理上明確的模型,但它們?nèi)菀讏?zhí)行,可重復(fù)性好,測試結(jié)果對實(shí)際應(yīng)用有說服力。
交叉劃格試驗(yàn)
最常用的方法是按照ISO 2409進(jìn)行交叉劃線測試,并且劃痕測試可用于快速給出測試結(jié)果,根據(jù)與參考圖像相關(guān)的損傷程度進(jìn)行評(píng)估。
交叉劃線試驗(yàn)是一種簡單的經(jīng)驗(yàn)試驗(yàn),用于評(píng)估單層和多層涂層與基材之間以及各層之間的結(jié)合。
劃格過程模型分析
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試儀器是具有一定形狀和一定尺寸的切割刀。切割過程可以分為三個(gè)步驟:
第一步,刀刃抵近漆膜。
第二步,施加外力,對漆膜產(chǎn)生法向的壓力,漆膜在壓力作用下,產(chǎn)生形變,同時(shí),漆膜會(huì)因?yàn)樾巫兌a(chǎn)生對抗刀刃的向上的應(yīng)力。
第三步,刀刃接觸底材,切斷漆膜,漆膜產(chǎn)生斷裂,外加壓力消失,然而應(yīng)力不會(huì)立即消失,應(yīng)力部分殘余(高分子材料本身的糾纏,取向等導(dǎo)致),形成向上的剝離漆膜的作用力。
結(jié)合過程模型,劃格法附著力測試中產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析。
基材的各向異性
在木材等各向異性基材上,各個(gè)切面的性質(zhì)是有明顯的差異的,在不同點(diǎn)測量的測試結(jié)果可能會(huì)有一些不規(guī)律的變化,可能無法對粘附性做出絕對可靠的判斷。對于此類基材,劃格法附著力測試是不合適的。
軟質(zhì)基材的測試
軟質(zhì)基材由于彈性強(qiáng),楊氏模量低,在施加于涂層壓力過程里,基材也會(huì)產(chǎn)生更大幅度的形變,導(dǎo)致漆膜在刀片壓力下的形變程度加劇,橫向縱深拓寬,殘余應(yīng)力影響的剝離區(qū)域面積相應(yīng)的增加,因此,在軟質(zhì)基材的處理中,用更大的切割間距寬度,至少是2mm的間距。這也是國標(biāo)GB/T 9286的描述
涂層的粘彈性
只有涂層的粘彈性相似的情況下,使用劃格法進(jìn)行不同涂層的附著力的對比,才是有意義的。在粘彈性不同的漆膜間對比,漆膜硬度差異較大,模量差別較大,在壓力加載過程中,產(chǎn)生的應(yīng)力區(qū)別是很大的,導(dǎo)致剝離的作用力的差異較大。通常情況下,更硬的漆膜,在做劃格法附著力測試中,表現(xiàn)更差,在某些應(yīng)用場合中,可以通過適當(dāng)?shù)靥嵘崮さ娜犴g性,以通過規(guī)定要求的劃格法附著力測試。
刀具和壓力
硬度較高的漆膜,如果具有多個(gè)切割刃的儀器,就需要測試人員在薄膜上施加相當(dāng)大的力,以保證劃破漆膜,精確到基材上,需要使用相當(dāng)較大的壓力,在這種情況下,更建議使用單刃器具。最好使用導(dǎo)向裝置,以保證所需的切割間
距的準(zhǔn)確和平行切割。
使用多刀儀器進(jìn)行測試,在涂層中切割成一個(gè)由六個(gè)平行凹口組成的連續(xù)
縱向切割帶,一直延伸到基材,然后,另一條切割帶與它們成直角。形成一個(gè)由25個(gè)正方形組成的網(wǎng)格。
刀刃的影響
在GB/T9286中,對刀刃的要求往往是用鋒利的刀刃進(jìn)行測試,具體描述如下圖:
然而在實(shí)際測試中,往往有些漆膜使用方更傾向于用鈍刀進(jìn)行測試,認(rèn)為鈍刀測試的附著力更嚴(yán)格/更準(zhǔn)確/更符合實(shí)際,這一點(diǎn)仍有待討論,筆者不做過多的評(píng)價(jià)。
客觀的事實(shí)是,使用鈍刀還是鋒利的刀,對漆膜的附著力測試結(jié)果是明顯不同的。鈍刀有于刀片寬度更大,在下壓過程中,需要使用更大的下壓力,產(chǎn)生的漆膜形變也更大。在切斷漆膜后,殘余應(yīng)力的剝離的作用力也更大。往往,使用鈍刀測試,更容易得到一個(gè)較差的測試評(píng)級(jí),使用鈍刀更難通過測試。
格法附著力測試的評(píng)估
評(píng)估方法,將具有規(guī)定粘著力的膠帶壓在加載點(diǎn)上,然后從表面上撕下,保持盡可能一致的撕下速度。測試結(jié)果比對標(biāo)準(zhǔn)圖案,分配級(jí)別指標(biāo)0級(jí)至5級(jí)。對比圖像進(jìn)行判定。