影響涂料附著力有哪些主要因素
附著力是考核粉末涂料涂膜性能的重要指標(biāo)之一,粉末涂料涂膜具有足夠的附著力時(shí),才能發(fā)揮粉末涂料所具有的高裝飾性能和保護(hù)作用。
粉末涂料熔融后附著在基材表面,經(jīng)過聚集、流平、固化三個(gè)階段后成膜。其固化過程是樹脂固化劑部分助劑等通過交聯(lián)反應(yīng),固化為堅(jiān)硬的涂膜,這個(gè)過程對(duì)涂層附著力起到了關(guān)鍵性的作用。粉末涂料的附著機(jī)理一般分為化學(xué)附著和機(jī)械附著,化學(xué)附著力是指涂膜和基材間的界面作用力(氫鍵和化學(xué)結(jié)合力);機(jī)械附著力一般由基材的粗糙度以及本身涂膜的強(qiáng)度來(lái)決定。
一、附著力的測(cè)試方法
一般有劃格法、劃圈法、拉開法??紤]到實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)的匹配性以及直觀性,我們使用劃格法來(lái)對(duì)涂層的附著力進(jìn)行試驗(yàn)。通用的劃格實(shí)驗(yàn)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T9286-1998ASTM D3359-2009 1SO2409-2013其測(cè)定方法與判定基準(zhǔn)基本一致。但要注意以下幾點(diǎn):
1.劃格間距由基材及膜厚決定(0-60um硬基材:1mm間距;0-60um軟基材&61-120um硬或軟基材;均2mm間距;121-250um硬或軟基材:3mm間距)
2.劃格刀刀刃需確保鋒利
3.劃格時(shí)刀刃垂直于基材表面
4.力度均勻、劃格速度均勻
5.使用規(guī)定拉力的透明膠帶,測(cè)試后保留作為參考。
二、影響附著力的因素
1、基材
基材的材質(zhì)對(duì)附著力的影響很重要。例如工程機(jī)械部件所用的熱軋鋼板,表面一般存在大量碳灰以及防銹油,由于其表面張力非常低,若無(wú)法除盡,對(duì)附著力會(huì)造成極大的影響,一般該類基材需要進(jìn)行打磨或者拋丸,使有效的附著面積增大,并增加前處理工藝一方面提高附著力,另一方面顯著提高該類工件的耐鹽霧性能。
2、前處理工藝(僅選取幾種問題簡(jiǎn)要分析)
當(dāng)脫脂劑堿性過高,表面鐵原子與堿發(fā)生反應(yīng),改變鐵基材表面結(jié)構(gòu),導(dǎo)致前處理膜上膜困難;當(dāng)基材為鋁或鋁合金時(shí),脫脂劑堿性過大與基材表面金屬反應(yīng)生成堿性的偏金屬鹽,當(dāng)其遇到酸性的磷化液立刻生成金屬氫氧化物,烘干后生成氧化物而非均勻磷化膜,也就是所謂的“白斑”,在“白斑”上噴涂粉未涂料后,一段時(shí)間過厚會(huì)形成鼓包,整片漆膜脫落。
工藝水中的鈣離子、鎂離子超標(biāo),嚴(yán)重影響脫脂劑的效果,水中的陰離子也會(huì)附著在磷化膜上影響最終涂層附著力。
當(dāng)脫脂劑中無(wú)防銹成份時(shí),工件從脫脂工序到磷化或者其他前處理方式工序間極易發(fā)生“閃銹”現(xiàn)象。一旦工件銹蝕,銹蝕處極易發(fā)生附著力不良。
水洗工藝用水未使用合格的純水或者長(zhǎng)時(shí)間未更換,其中的陰離子以及殘存量較多的藥液均會(huì)吸附到前處理膜上,到至涂層附著力不良。
在前處理工藝最后一道工序烘干工序中,烘干溫度過低或時(shí)間過短,前處理膜表面的殘留水分和部分結(jié)晶水難以去除干凈,噴涂成膜后,水汽在前處理膜和涂層間集聚,導(dǎo)致附著力喪失。而烘干溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)可能導(dǎo)致前處理膜粉化,噴涂固化后與涂層一同從基材脫落。
3、粉末涂料本身與固化條件
粉未涂料樹脂含量過低會(huì)導(dǎo)致整體涂層交聯(lián)不完全,整體涂層偏脆,附著力下降,同時(shí)沖擊性能也會(huì)偏差。
添加劑(流平劑、潤(rùn)濕促進(jìn)劑等)使用不當(dāng)或添加量不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致粉末涂層的潤(rùn)濕效果變差,涂層和基材之間存在空隙,導(dǎo)致附著力不良。
樹脂的樹脂量分布過寬會(huì)導(dǎo)致其不能在較窄的熔融溫度范圍同時(shí)熔融,極大地影響了整體涂層的交聯(lián)密度,導(dǎo)致附著力不良。
保證充足的固化時(shí)間和溫度才能保證獲得較好的流平和機(jī)械性能,但過烘烤又會(huì)造成黃變等不良影響,需合理控制鏈速,爐溫等變量。
另外,粉末受潮、壓縮空氣中含水含油、施工環(huán)境中灰塵較大均有可能造成附著力問題。部分噴涂廠家使用直接燃?xì)夂婵緺t燃燒產(chǎn)生硫化物等小分子附著在涂層表面使得返工時(shí)二次附著力嚴(yán)重不良。
影響粉末涂層附著力的因素除去上文簡(jiǎn)介的還有非常多,有些因素同時(shí)又是相互制衡的關(guān)系,往往需要我們現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件與環(huán)境才能得出最終結(jié)論。我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中,需要不探索,開發(fā)理想配方體系優(yōu)化工藝參數(shù),匹配施工條件來(lái)滿足日益升級(jí)的市場(chǎng)需求。
三、夢(mèng)能科技
夢(mèng)能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計(jì)、涂裝施工為一體的科技公司,夢(mèng)能科技專長(zhǎng)于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢(mèng)能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計(jì)階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。