水性涂料的硬度檢測
一、漆膜硬度
硬度是指漆膜對于外來物體侵入其表面時所具有的阻力。漆膜硬度是其機(jī)械強(qiáng)度的重要性能之一。一般說來,漆膜的硬度與組成漆的材料及干燥程度有關(guān),如漆膜干燥得越徹底,硬度就越高。
涂料行業(yè)中有不同的測試方法與標(biāo)準(zhǔn),常用的有鉛筆硬度、擺桿硬度和壓痕硬度。
二、檢測方法
2.1、鉛筆硬度
鉛筆硬度又稱涂膜硬度鉛筆測定法。是一種標(biāo)定涂膜硬度的測試方法和量度體系。按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),鉛筆筆芯的硬度分為13級。從最硬的6H逐級遞減經(jīng)5H、4H、3H、2H、 H,再經(jīng)軟硬適中的HB,然后從B、2B到最軟的6B。其中H代表硬度(hardness),B代表黑度(black)。從6H到6B硬度依次降低,鉛筆顏色依次變深。
硬度測定,一般均需在硬度計上操作,而鉛筆硬度測定法也可以手工操作,方法如下:
a、儀器材料:
一組中華牌高級繪圖鉛筆,從9H到6B具有不同的硬度,9H最硬,6B最軟;長城牌高級繪圖橡皮、400#水砂紙,削筆刀、馬口鐵板。
b、檢測步驟:
將鉛筆削去木桿部分,使鉛芯露出約3mm,用砂紙磨至端面平整、邊緣銳利,待用。鉛筆與馬口鐵板成45°角,以此鉛筆刮劃涂膜表面,以筆芯不折斷為度;再涂抹面上推壓,速度約為1cm/s;每刮劃一道,要對筆芯進(jìn)行重新研磨,對同一硬度標(biāo)號的鉛筆重復(fù)刮劃五道;如果有兩道或兩道以上的涂膜未被擦傷,則換用前一位鉛筆硬度更高標(biāo)號的鉛筆進(jìn)行同樣的實(shí)驗。劃破兩道或兩道以上的鉛筆,記下這個鉛筆硬度的標(biāo)號,將此標(biāo)號后一位硬度標(biāo)號作為該涂膜的鉛筆硬度。
2.2、擺桿硬度
擺桿法是利用阻尼作用評定涂膜層硬度的“振蕩法”。接觸涂膜表面的擺桿以一定周期擺動時,如涂膜表面越軟,則擺桿的擺幅衰減越快;反之,衰減越慢。擺桿阻尼實(shí)驗包括K擺、P擺以及雙擺,應(yīng)用不同的擺桿硬度,會有不同的測量結(jié)果。且這三者中無法建立相通的換算關(guān)系,測量時需注明應(yīng)用的類型。
另外,在測量時,由于受多種外部因素影響,記錄時需注明干燥條件及干燥時間、測量時溫濕度、漆膜厚度等。
a、儀器材料:
雙擺桿式阻尼試驗儀,秒表分度值0.1s,測試板。
b、檢測步驟:
測試前,應(yīng)用乙醍潤濕了的軟稠布(或棉紙)擦凈支承鋼珠。將擺桿處于試板相同的環(huán)境條件下放置10min。被測試板的漆膜應(yīng)朝上,放置在水平工作臺上,然后使擺桿慢慢降落到試板上,擺桿支點(diǎn)距漆膜邊緣不少于20mm,標(biāo)尺零點(diǎn)若與靜止位置時的擺尖不處于同一垂直位置,則應(yīng)予以調(diào)節(jié)。
另外,漆膜的干燥也與施工方式有關(guān),不同的施工方式對于干燥速度也有不同的影響。即使相同的施工方式,例如在噴涂施工中,不同的設(shè)備、手法等也會影響漆膜的干速。
將擺桿在支軸沒有橫向位移的情況下偏轉(zhuǎn)一定的角度(科尼格擺為6°,珀薩茲擺為12°),停在預(yù)定的停點(diǎn)處。然后,松開擺桿,開動秒表,記錄擺幅由6°到3°(科尼格擺)或由12°到4°(珀薩茲擺)的時間(s),擺動角度與計時角度可不同,可在同一塊試板的三個不同位置上進(jìn)行測量,記錄每次測量的結(jié)果及三次測量結(jié)果的平均值。
2.3、壓痕硬度
壓痕硬度是指在規(guī)定的靜態(tài)試驗力下將壓頭壓入材料表面,用壓痕深度或壓痕表面面積評定的硬度。
可以采用努普(Knoop)壓頭和芬德(Pfund )壓頭。前者提供的硬度值以努普硬度數(shù)(KHN )表示,后者提供的硬度值以芬德硬度數(shù)(PHN)表示。其中努普硬度數(shù)的精確度更高。
測試涂層的壓痕硬度由兩步構(gòu)成:第一步是通過壓頭施加載荷到涂層表面,第二步將測得的壓痕值計算成硬度數(shù)。