涂装质量的检测内容及方法

涂装质量的检测内容及方法作者：杨杨一、涂料施工性能的检测涂料的施工性能是至关重要的，它直接影响到涂膜的质量。现代化流水线的涂装生产中，对涂料施工性能的检测是涂装生产前的重要准备工作。如果涂料施工出现质量问题，其损失将是很大的。所以，必须要在涂装前作好涂料施工性能的检测。（一）涂料施工性能包含的内容涂料施工性能，包括从将涂料施工到被涂物上开始，至形成干燥的漆膜为止。其中包括施工性（刷涂性、喷涂性或刮涂性）、双组分涂料的混合性能、活化时间和使用有效时间、使用量和标准涂装量、湿膜和干膜厚度、流平性、流挂性、最低成膜温度、干燥时间、遮盖性能等。对电泳漆、粉末涂料则各有其特定的施工性能。对涂料施工性能的检测是对涂料能否符合被涂物需要的一个重要检验，也是防止涂装质量出问题的一个重要措施。（二）涂料施工性能具体检测的主要内容及方法1、使用量涂装施工的使用量，是指涂料在正常施工的情况下，在单位面积上制成一定厚度的涂膜所需用的漆量，以g/m2为单位表示。使用量的测定，可作为设计和施工单位作估算涂料用材计划的参考。测定的方法有刷涂法和喷涂法。喷涂法所测得的数据，不包括喷涂时飞溅和损失的部分，因此，它比实际消耗量低。测试的方法我国目前执行GB－79（89）涂料使用量测定法。2、施工性施工性用来测定涂料产品施工的难易程度。液体涂料施工性能好，涂料用刷、喷或刮涂等方法施工，都很容易把涂料涂装在被涂物表面上，而不易出现因涂装方法引起的涂装质量问题。根据施工方法，对施工性分别称为刷涂性、喷涂性和刮涂性（对腻子的施工）等。施工性的考查用实际施工结果给予定性的结论，在评定时存在着主观因素，所以最好用与标准样品比较得出结果。测试的方法我国目前执行GB－753.6－86涂料产品的大面积刷涂试验。3、流平性流平性是涂料施工性能中的一个重要项目。流平性是指涂料在施工后，其涂膜由不规则、不平整的表面流展成平坦而光滑表面的能力。涂料流平是重力、表面张力和剪切力的综合效果。流平的前提是涂料是否润湿工件表面，即是否具有较好的流动性，这种性能与涂料的组成、性能和施工方式等有关。若涂料中加入适量的硅油、醋丁纤维素等助剂，也可直接改进涂膜的流平性。流平性的检测方法按国家标准GB1750－79（1989年确认）涂料流平性测定法执行。一般流平性能好的涂膜在10min之内就可以流平。4、流挂性流挂性能是指涂料刷在垂直表面上，受重力的影响，在湿膜干燥以前，部分湿膜的表面容易向下流坠，形成上部变薄、下部变厚或严重的形成球形、波纹形状的现象的能力。流挂性强，是涂料施工性不良的表现之一，应该尽量避免。涂料的流挂速度与涂料的粘度成反比，比涂层的厚度的二次方成正比。涂料的流挂性能不和标准规定，干后就很难得到平整厚薄均匀的漆膜，直接影响漆膜的外观质量和涂层的防护性能。所以，对涂料的流挂性必须进行检测。一般检测的方法是在试板上涂上一定厚度的涂膜，将试板垂直立放，观察湿膜的流坠现象，进行记录。检查是否符合产品的规定。流挂性能的检测执行国家标准GB9264－88《色漆流挂性的测定》检验方法，使用流挂性能试验仪进行检测。5、漆膜的干燥性液体涂料涂在物体表面，从流体层变成固体漆膜物理或化学的变化过程，通称为涂料的干燥。干燥过程一般分为表面干燥、实际干燥和完全干燥三个阶段。从施工出发，希望漆膜干燥快为佳，但并非是越块越好，要进行综合考虑。涂料的干燥还得保证成膜后涂层的质量。由于涂料要求完全干燥的时间较长，故一般常测定表现干燥和实际干燥两项内容。（1）表面干燥时间的测定常用的测定漆膜表面干燥方法有吹棉球法、指触法GB1728－79（1989年确认）和小玻璃球法GB6753.2-86.吹棉球法是在漆膜表面上放一脱脂棉球，用嘴沿水平方向轻吹棉球，若能吹走而且膜面上不留有棉丝，即认为表面已干燥。指触法是以手指轻触漆膜表面，若感到有些发粘，但无漆粘在手指上，即认为表面已干燥或称之为触指干。小玻璃球是将重约0.5G的直径为125～250μm小玻璃球于50～150mm高度落到漆膜表面上。当漆膜上的小玻璃球能被刷子轻轻刷离，而不损伤漆膜表面时，即认为表面已经干燥。记录其时间并与相应有关标准比较，按产品规定，判断是否合格。（2）实际干燥时间的测定时间干燥时间的测定常用压滤纸法、压棉球法、刀片法和厚层干燥法。在国家标准GB1728-79（1989年确认）中有详细的规定。在ISO9117-1990标准中，有涂层施加负载以测定完全干燥程度的方法。压滤纸法是在漆膜上用干燥试验器压上一片定性滤纸，经30s后移去试验器，将样板翻转而滤纸能自由落下，即认为实际干燥。同理，压棉球法采用30s后移去试验器和脱脂棉球，若漆膜上无棉球痕迹及失去光泽，即认为实际干燥。刀片法使用保险刀片，适用于厚层涂膜和腻子膜。厚层干燥法主要用于绝缘漆。漆膜的干燥时间受周围环境的温度、湿度、通风、光照等因素影响，所以在测定时，必须是在具备一定的环境和设备条件下，在恒温恒室温中进行。由于涂膜的干燥和涂膜的形成是一个进行比较缓慢和连续的过程。为了能观察到干燥过程中的整个变化，可以采用自动干燥时间测定器进行测定，可以记录出漆膜的形成以及干燥的全过程。6、漆膜厚得的测定在涂料和涂膜的检测中，涂膜厚度是一个很重要的控制项目内容。在涂膜施工过程中，由于涂后漆膜厚度不均或厚度未达到规定要求，均对涂层的性能产生重大的影响。所以要严格控制这个关键环节，认真进行厚度检测。目前，测定漆膜厚度有各种方法和相应的仪器，根据实际情况和要求选用相应的方法和仪器进行测定。（1）湿膜厚得的测定，必须在漆膜制备后立即进行，以免由于挥发性溶剂和蒸发而使漆膜发生收缩现象。目前常用的湿膜厚度计有轮规、梳规和Pfund湿膜计三种。1）轮规是由两个相等的圆盘和中间夹装一个偏心圆组成。当三个圆盘的外周在一处相切时，此处间隙为零，相对处间隙最大。圆盘外侧有刻度，以指示不同的间隙值。其结构如图见5－2。测试时，轮规必须垂直被测表面，不能左右晃动，否则所测值有误差。轮规在涂层表面滚动时，最好由间隙最大处开始，湿膜不受推动挤压，所测值比较准确。若从零开始，湿膜受到推挤，所测值产生误差而偏大。2）梳规是一种由金属或塑料薄板制成的方形或矩形，四边均有不同规格表示涂层厚度值的简易测厚仪器。其测厚原理如图5－3所示。测厚时，将梳规垂直放在被测物表面上，梳规每一边的两端均在同一水平面上，而中间各齿的底边距水平面有依次递升的不同间隙，有具体数字标示。检测时，总有一部分齿被漆膜粘湿，而最后一个被粘湿的齿与未被粘湿的齿之间的读数，就是被测湿漆膜的厚度。3）Pfund湿膜计是由一个凸面透镜L(曲率半径为250mm)和两个金属圆管所组成。使用时用手缓慢地将管往下压，以使装在底部透镜L通过湿膜接触底板表面，量取涂料在透镜难上黏附部分的直径。按下公式计算，即可得出湿膜厚度hh=D2×1000/16r=0.25D2式中D——粘附部分直径（mm）r——透镜的曲率半径，为250mm；h——湿膜厚度（μm）。这种测法，L镜面上由于表面张力的缘故，因而所测得湿膜厚度与实际的湿膜厚度稍有差别，需要引入系数进行修正。以上三种测厚方法，以轮规为佳。使用简便，读数准确。梳规虽然简便，但误差较大；Pfund湿膜计使用不方便，还需计算才能得出具体厚度值，还要用系数进行修正。（2）在实际工作中大量遇到的是干膜的测量，测量的方法较多，但都有一定的局限性。按工作原理来分，基本上分为磁性法和机械法两类。1）磁性法目前已称为干膜厚度测量的主要方法。磁性测厚仪主要是电磁场磁阻的原理来测量钢铁底板上涂层的厚度。非磁性测厚仪则利用涡流测厚原理来测量，诸如铝板、铜板等不导磁底板上涂层的厚度。现已有永久性磁体来代替电磁场，使磁性测厚仪结构紧凑，便于携带，但精度较差。用于电池或充电电池的磁性测厚仪同样结构紧凑，方便携带，且测厚精度较高。更先进的已发展到数字显示式，直接读出被测的数据，且适合多种形状表面测量的多用式测厚仪器。2）机械测量法中以往常用杠杆千分尺或千分表测量漆膜厚度。优点是使用时不受底材性质的限制和漆膜中导电或导磁颜料的影响，测量精度较高，可达±2μm。但只能对较小面积的样板进行测量，为消除和减少误差，必须多次测量，手续繁琐，不如磁性法测厚仪简便。ISO2808-1974《漆膜厚度的测定法》标准中推荐使用显微镜法，其测试原理如图5－4所示。该法是用一定角度的切割工具，将涂层切出V形缺口直到底材，然后用代有标尺的显微镜测定a′和b′的厚度。标尺的分度已通过校准系数换算成相应的a和b的实际厚度微米数。此法的最大优点是除能测定总漆膜厚度外，还能测出多层漆系统的每层厚度，同时可以在任何底材上进行，其不足之处是使漆膜遭到局部破坏。7、遮盖力色漆均匀地涂刷在物体表面，由于漆膜对光的吸收、反射和散射而使底材颜色不具有层现出来的能力，称为色漆的遮盖力。遮盖力的强弱是由涂料的组成决定的。同样质量的色漆产品，遮盖力强的在同样施工条件下就可以比遮盖力弱的涂装更多的面积。目前色漆遮盖力的测定方法有如下三种：（1）测量单位面积所需的最小用漆量，用g/m2表示遮盖力。我国国家标准GB1726-79(1989确认)《涂料遮盖力测定法》规定了使用黑白格板，有刷涂法和喷涂法两种测定方法。（2）最小漆膜厚度法，是利用遮盖着底面所需的最小湿膜厚度以测定色漆的遮盖力，使用单位是μm表示。此法有专门的测定仪进行测量，用漆量少，测定速度快。但仍为目测，测试的准确性与测试者的水平有关。（3）反射率对比法，国际标准推荐采用反射率仪对遮盖力进行测试，其精确性高。但这种方法主要适用于白色漆和浅色漆。我国已等效采用了ISO标准，制定了GB9270-88《浅色漆对比率的测定（聚酯膜法）》，利用此法还可测得不同的涂布率（m2/L）时的对比率，即其相应的遮盖率。多组分涂料的混合性与使用寿命多组分漆料的混合性和使用寿命，是它的特有的重要施工性能。多组分涂料之间混合性好与坏直接影响漆膜性量和使用寿命，这种特性是由涂料的组成来决定的。多组分涂料的混合性和使用寿命列为它的技术指标，通常是它的必测项目，测试方法简单。（1）混合性一般检测方法是按产品规定的比例在容器中混合，用玻璃棒进行搅拌。如果容易地混成均匀的液体，则认为混合性合格。（2）使用寿命将组分在一定容量的容器中按比例混合后，按照产品规定的使用寿命条件放置，达到规定的最低时间后，检查其搅拌的难易程度；粘度变化和凝胶情况；并且涂制样板放置一定时间（如24h或48h）后与标准样板对比检查漆膜外观有无变化或缺陷（如孔穴、流挂、颗粒等）产生。如无异常现象发生，则认为合格。为了准确判断多组分涂料的可使用时间，可以对混合后的多组分涂料按一定的时间间隔检测其粘度，观察其粘度变化情况。二、涂膜性能的检测涂膜性能检测是涂料检测中最重要的部分。涂膜检测的结果基本上反映了产品的质量水平和它的功能水平。涂膜性能的检测内容有：基本物理性能的检测，其中有外观及光学性质、力学性能和应用性能；耐物理变化性能的检测，如对光、热、声、电等抵抗能力的检测。耐化学性能的检测，如涂膜对各种化学品的抵抗性能和防腐蚀性能，能耐久性能的检测。这些检测项目主要是对涂在底材上的涂膜进行的。（一）涂膜的表观及光学性质的检测1、涂膜的外观检测涂膜外观的检测是在日光下用眼睛对涂膜外观进行观察，检测漆膜有无如刷痕、颗粒、起泡、起皱、缩孔等缺陷。一般是与标准样板比较，无什么差别，则算合格。2、对漆膜光泽的检测光泽是物体表面的一种特征。当物体受光的照射时，由于物体表面光滑程度不同，光朝一定方向反射的能力也不同。这种光线朝一定的方向反射的性能，称为光泽。对涂料而言，光泽度是衡量涂膜外观性能的一个重要指标。光泽度不仅能给漆膜增添美丽的外观，起到良好的装饰作用。同时，由于光泽较强的漆膜对大气腐蚀的抵抗作用比光泽较差的同种原料的漆膜要强，起到了较好的保护作用，因此，光泽又是防腐性能好坏的一个因素之一。涂膜因作用不同，而要求不同的光泽。一般分为有光、半光和无光三种。有光涂料指光泽在40％以上，半光涂料的光泽为20％～40％，光泽在10％以下的为无光涂