浅谈彩色涂层钢板的性能检测

  浅谈彩色涂层钢板的性能检测 

     我国自1987年建成第一条彩涂板生产线以来，彩涂板生产技术已有了长足的进步，生产能力大幅度提高，特别是近两年发展很快。

  目前，国内彩涂产品的质量档次参差不齐，一方面原因是一些中小企业为了追求短期效益，采用质量达不到涂装要求的基板,减少涂层厚度，使用低档次涂料，甚至采用白色、蓝色漆作为底漆来降低成本。另一方面,有些用户对彩涂板性能了解的不很全面,忽视了对产品质量的要求,不注重产品的使用寿命,只注重价格,而没有完全做到优质优价。因此,规范和控制彩涂板的质量显得十分重要。综合采用欧、美、日标准,执行严格的性能检测,如:一次物性检测:膜厚、色差、光泽、硬度、弯曲、反向冲击、耐溶剂性；二次物性检测:耐腐蚀性、耐候性等是保证彩涂板质量的重要环节。（先介绍一次物性检测）

1 一次物性检测

一次物性检验是从取样到试验结果用很短时间(大约20min)完成的试验。在这些检验中,对于同一性能的彩涂板检验方法不同,所得出的试验结果的精度不同。

  彩涂板膜厚的测定通常有3种方法:重量测量法、非破坏性测定法(电磁式、X射线法、β线法)、破坏性测厚法(DJH法)。

检测T弯性能通常有两种方法:轴(A法)、弯曲试验机(B法)。

轴弯曲试验仪(A法):取宽度为50mm,长度为100～150mm的试样，将试样被测面向下装入仪器中，将试样紧贴轴弯曲180°,检查试样紧贴弯曲面有无裂纹，用不同直径的轴进行弯曲,找出弯曲部位不出现开裂或剥离的最小直径的芯轴。抗开裂或剥离的能力用T值表示:T=最小轴直径/涂层板的厚度。用这种方法测定基板的厚度不能超过1mm。

弯曲试验机(B法):用试样的本体来连续检测。即把试样一端插入台钳,弯曲试样并将试样的弯曲部分压紧即完成“0”T弯曲,继续做180°弯曲,折迭中央有一个试样厚度得到“1T”弯曲,依次可得到“2T”、“3T”...弯曲,重迭部分不应有明显的空隙存在,使弯曲部分涂层不产生裂纹或剥离的最小T弯值即为涂层抗裂纹或剥离的T弯。用这种方法测定基板的厚度不能超过0.8mm。

A法和B法测量的效果基本上是一样的,用A法测量时,用最小轴直径/涂层板的厚度有一个换算关系,容易产生误差;用弯曲试验机测量T弯操作更方便,更精确。目前国内涂料公司、彩涂板生产企业基本上使用B法测量T弯。

 反向冲击功是评定涂层在重锤的快速冲击时，涂层抗开裂或剥离的能力，是一个动态检验。检测方法通常有两种:落球式和杜邦式。

落球式：取不小于75mm×150mm的试样,落锤重量为1Kg,冲头直径为15.87mm,将试样被检测面向下放在冲模上,让重锤从一定的高度落下，每次高度增加25mm进行试验，一旦出现裂纹，在该高度、稍低于和稍高于该高度上做3个冲击试验,每个做5次,以评定裂纹的级别。冲击区域不应在同一位置连续冲击,冲头打在试样上,形成凹陷,用放大镜检查涂层脱落情况。适用于基材变形极小(基板厚度通常小于1mm)冲击试验。

杜邦式：取不小于75mm×150mm的试样，落锤重量500±1g,冲击体的半径为6.35±0.03mm，落锤高度为500mm，根据基板的厚度选择不同的冲击功。根据裂纹产生的情况评定级别。更适用于基材变形较大(基板厚度通常大于1mm)的冲击试验。

确定冲击高度,从而确定冲击功。测量过程中容易产生误差,测量精度不高;杜邦式是根据基板的不同厚度规定一定的冲击功,来评价裂纹和剥离的级别,对涂料性能的描述更精确直观,测量精度较高,但规定冲击功较小。我国标准中根据基板的厚度分为两档(≤0.8mm >0.8mm)冲击功分别规定9J、6J,规定不能产生脱落。

   评价涂膜抵抗划伤的能力,卷钢钢板的加工成型一般是辊压成型或冲压成型，因此，抗划伤性是彩涂板很重要的性能。

   涂膜硬度的检测通常有两种方法检验,即：铅笔硬度和硬币刮伤试验。

铅笔硬度:将规定的铅笔消出5～6mm的长度、磨平,使铅笔与试验样成45°角,然后由近向远划6.5mm,在同一区域内进行5次划伤操作,如破损不超过3处,即可将此测试区域的铅笔硬度作为测试结果,测试时从高硬度向低硬度的顺序进行。

如:H※F※HB※B※2B。用该方法评定漆膜的硬度,受铅笔牌号和铅笔质量的影响,例如:美国产的鹰牌比日本产三菱牌铅笔硬度高一个规格,我国的中华牌铅笔的硬度和三菱牌铅笔硬度相当。不同生产批号的铅笔的质量差异也会给试验结果带来不同影响。另外,在试验操作中应使用仪器,使铅笔的角度、所施加的力达到均匀、一致。以减少试验带来的误差。

硬币划伤:用边缘无磨损的一元硬币,手持硬币并和试板之间成45°,施加1公斤的力,以1cms的速度平行移动硬币,移动距离为2cm,在同一区域平行划三次,每条间隔大于5mm在三块试验板上做试验。试验结果两道或两道以上清楚看见基板,判定为“见底”,有两道或两道以上不能清楚看见基板,判定为“不见底”;三块试验板有两块或两块以上“见底”,判为“见底”;三块试验板中有两块或两块以上“不见底”则判定为“不见底”。

硬币划伤试验操作简便,不受仪器精度的限制,缺点是人为操作带来试验结果的误差。

 耐溶剂性能(MEK)是一项很重要的指标,能够评定涂料的固化和交联程度,直接影响其涂层的性能。其测试方法是用粗纱布(3～4层)包住带有橡胶指套的手指,浸入丁酮中,再充分挤干(不允许有溶剂滴落)，立即用浸透溶剂的粗纱布在试样表面用力来回摩擦，来回形程至少150mm,摩擦压力适中,速度约1次/秒(以一个来回计一次)。在整个过程中纱布始终保持湿润，摩擦至漆膜损坏或规定的次数为止。检查125mm中间区域的摩擦面积,和相邻未摩擦区域的光泽、硬度、膜厚进行比较,并检查纱布有无涂层脱落的痕迹。注意在擦拭时应保持用力均匀，以减少试验误差。

色差是检验彩涂板和标准板之间的颜色差异，色差值与涂料和工艺控制有关，在生产中通过调整膜厚和固化温度控制该项指标。测量方法通常有两种：目视比色法、测定法。

  目视比色法是指正常视力的人员在天然散射光线下目测检查所制试样与标准板的颜色有无明显的差别，当试样为无光和平光涂膜时，使入射照明光线与被测表面呈45°；当观测有明显镜面反射的试样，调整入射光的角度,消除镜面反射的影响，将样板分别与标准板进行对比。目视比色法比仪器测量更直观，精确，但受观测者的主观因素影响较大。

  仪器测定法:通过色差仪在一定的光源下，分别测定样板和标准板的色坐标值,转化成刺激值X、Y、Z,然后按照标准规定的颜色公式计算试样、标准试样的颜色数值，最后比较颜色的差异和变化情况。

色差仪应用在在线检测时，通常安装在出口段的出口活套后面，能及时的测定彩涂板的色差，通过计算机反馈到精涂机控制室，在膜厚的公差范围内调整膜厚来消除这种色差。