淺談彩色涂層鋼板的性能檢測

  淺談彩色涂層鋼板的性能檢測 

     我國自1987年建成第一條彩涂板生產線以來，彩涂板生產技術已有了長足的進步，生產能力大幅度提高，特別是近兩年發展很快。

  目前，國內彩涂產品的質量檔次參差不齊，一方面原因是一些中小企業為了追求短期效益，采用質量達不到涂裝要求的基板,減少涂層厚度，使用低檔次涂料，甚至采用白色、藍色漆作為底漆來降低成本。另一方面,有些用戶對彩涂板性能了解的不很全面,忽視了對產品質量的要求,不注重產品的使用壽命,只注重價格,而沒有完全做到優質優價。因此,規范和控制彩涂板的質量顯得十分重要。綜合采用歐、美、日標準,執行嚴格的性能檢測,如:一次物性檢測:膜厚、色差、光澤、硬度、彎曲、反向沖擊、耐溶劑性；二次物性檢測:耐腐蝕性、耐候性等是保證彩涂板質量的重要環節。（先介紹一次物性檢測）

1 一次物性檢測

一次物性檢驗是從取樣到試驗結果用很短時間(大約20min)完成的試驗。在這些檢驗中,對于同一性能的彩涂板檢驗方法不同,所得出的試驗結果的精度不同。

  彩涂板膜厚的測定通常有3種方法:重量測量法、非破壞性測定法(電磁式、X射線法、β線法)、破壞性測厚法(DJH法)。

檢測T彎性能通常有兩種方法:軸(A法)、彎曲試驗機(B法)。

軸彎曲試驗儀(A法):取寬度為50mm,長度為100～150mm的試樣，將試樣被測面向下裝入儀器中，將試樣緊貼軸彎曲180°,檢查試樣緊貼彎曲面有無裂紋，用不同直徑的軸進行彎曲,找出彎曲部位不出現開裂或剝離的最小直徑的芯軸?？归_裂或剝離的能力用T值表示:T=最小軸直徑/涂層板的厚度。用這種方法測定基板的厚度不能超過1mm。

彎曲試驗機(B法):用試樣的本體來連續檢測。即把試樣一端插入臺鉗,彎曲試樣并將試樣的彎曲部分壓緊即完成“0”T彎曲,繼續做180°彎曲,折迭中央有一個試樣厚度得到“1T”彎曲,依次可得到“2T”、“3T”...彎曲,重迭部分不應有明顯的空隙存在,使彎曲部分涂層不產生裂紋或剝離的最小T彎值即為涂層抗裂紋或剝離的T彎。用這種方法測定基板的厚度不能超過0.8mm。

A法和B法測量的效果基本上是一樣的,用A法測量時,用最小軸直徑/涂層板的厚度有一個換算關系,容易產生誤差;用彎曲試驗機測量T彎操作更方便,更精確。目前國內涂料公司、彩涂板生產企業基本上使用B法測量T彎。

 反向沖擊功是評定涂層在重錘的快速沖擊時，涂層抗開裂或剝離的能力，是一個動態檢驗。檢測方法通常有兩種:落球式和杜邦式。

落球式：取不小于75mm×150mm的試樣,落錘重量為1Kg,沖頭直徑為15.87mm,將試樣被檢測面向下放在沖模上,讓重錘從一定的高度落下，每次高度增加25mm進行試驗，一旦出現裂紋，在該高度、稍低于和稍高于該高度上做3個沖擊試驗,每個做5次,以評定裂紋的級別。沖擊區域不應在同一位置連續沖擊,沖頭打在試樣上,形成凹陷,用放大鏡檢查涂層脫落情況。適用于基材變形極小(基板厚度通常小于1mm)沖擊試驗。

杜邦式：取不小于75mm×150mm的試樣，落錘重量500±1g,沖擊體的半徑為6.35±0.03mm，落錘高度為500mm，根據基板的厚度選擇不同的沖擊功。根據裂紋產生的情況評定級別。更適用于基材變形較大(基板厚度通常大于1mm)的沖擊試驗。

確定沖擊高度,從而確定沖擊功。測量過程中容易產生誤差,測量精度不高;杜邦式是根據基板的不同厚度規定一定的沖擊功,來評價裂紋和剝離的級別,對涂料性能的描述更精確直觀,測量精度較高,但規定沖擊功較小。我國標準中根據基板的厚度分為兩檔(≤0.8mm >0.8mm)沖擊功分別規定9J、6J,規定不能產生脫落。

   評價涂膜抵抗劃傷的能力,卷鋼鋼板的加工成型一般是輥壓成型或沖壓成型，因此，抗劃傷性是彩涂板很重要的性能。

   涂膜硬度的檢測通常有兩種方法檢驗,即：鉛筆硬度和硬幣刮傷試驗。

鉛筆硬度:將規定的鉛筆消出5～6mm的長度、磨平,使鉛筆與試驗樣成45°角,然后由近向遠劃6.5mm,在同一區域內進行5次劃傷操作,如破損不超過3處,即可將此測試區域的鉛筆硬度作為測試結果,測試時從高硬度向低硬度的順序進行。

如:H※F※HB※B※2B。用該方法評定漆膜的硬度,受鉛筆牌號和鉛筆質量的影響,例如:美國產的鷹牌比日本產三菱牌鉛筆硬度高一個規格,我國的中華牌鉛筆的硬度和三菱牌鉛筆硬度相當。不同生產批號的鉛筆的質量差異也會給試驗結果帶來不同影響。另外,在試驗操作中應使用儀器,使鉛筆的角度、所施加的力達到均勻、一致。以減少試驗帶來的誤差。

硬幣劃傷:用邊緣無磨損的一元硬幣,手持硬幣并和試板之間成45°,施加1公斤的力,以1cms的速度平行移動硬幣,移動距離為2cm,在同一區域平行劃三次,每條間隔大于5mm在三塊試驗板上做試驗。試驗結果兩道或兩道以上清楚看見基板,判定為“見底”,有兩道或兩道以上不能清楚看見基板,判定為“不見底”;三塊試驗板有兩塊或兩塊以上“見底”,判為“見底”;三塊試驗板中有兩塊或兩塊以上“不見底”則判定為“不見底”。

硬幣劃傷試驗操作簡便,不受儀器精度的限制,缺點是人為操作帶來試驗結果的誤差。

 耐溶劑性能(MEK)是一項很重要的指標,能夠評定涂料的固化和交聯程度,直接影響其涂層的性能。其測試方法是用粗紗布(3～4層)包住帶有橡膠指套的手指,浸入丁酮中,再充分擠干(不允許有溶劑滴落)，立即用浸透溶劑的粗紗布在試樣表面用力來回摩擦，來回形程至少150mm,摩擦壓力適中,速度約1次/秒(以一個來回計一次)。在整個過程中紗布始終保持濕潤，摩擦至漆膜損壞或規定的次數為止。檢查125mm中間區域的摩擦面積,和相鄰未摩擦區域的光澤、硬度、膜厚進行比較,并檢查紗布有無涂層脫落的痕跡。注意在擦拭時應保持用力均勻，以減少試驗誤差。

色差是檢驗彩涂板和標準板之間的顏色差異，色差值與涂料和工藝控制有關，在生產中通過調整膜厚和固化溫度控制該項指標。測量方法通常有兩種：目視比色法、測定法。

  目視比色法是指正常視力的人員在天然散射光線下目測檢查所制試樣與標準板的顏色有無明顯的差別，當試樣為無光和平光涂膜時，使入射照明光線與被測表面呈45°；當觀測有明顯鏡面反射的試樣，調整入射光的角度,消除鏡面反射的影響，將樣板分別與標準板進行對比。目視比色法比儀器測量更直觀，精確，但受觀測者的主觀因素影響較大。

  儀器測定法:通過色差儀在一定的光源下，分別測定樣板和標準板的色坐標值,轉化成刺激值X、Y、Z,然后按照標準規定的顏色公式計算試樣、標準試樣的顏色數值，最后比較顏色的差異和變化情況。

色差儀應用在在線檢測時，通常安裝在出口段的出口活套后面，能及時的測定彩涂板的色差，通過計算機反饋到精涂機控制室，在膜厚的公差范圍內調整膜厚來消除這種色差。