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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-06-05 11:40
粉末涂料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)指南ASTM D 3451-01
1 適用范圍
1.1 本指南包括粉末涂料檢測(cè)方法的選則和運(yùn)用,所涉及的各種檢測(cè)方法見(jiàn)表1,對(duì)于某些涂料性能列出了多種測(cè)定方法,但并不說(shuō)明哪種方法優(yōu)先。應(yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和不同的要求,以及買(mǎi)賣(mài)雙方的協(xié)議來(lái)選擇檢測(cè)方法。
1.2 本指南也介紹了由美國(guó)粉末涂料研究會(huì)(PCI)以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)專門(mén)為粉末涂料行業(yè)開(kāi)發(fā)的檢測(cè)方法。
1.3 本指南所涉及的粉末涂料可用于靜電噴涂、流化床涂裝、或其他粉末涂裝工藝。
1.4 本標(biāo)準(zhǔn)并不意味著要說(shuō)明所有的安全問(wèn)題,實(shí)際上建立適當(dāng)?shù)陌踩⒔】当U洗胧┦潜緲?biāo)準(zhǔn)使用者的責(zé)任,并在使用之前確立其適用性。
2 參考標(biāo)準(zhǔn)
2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn):
B117鹽霧試驗(yàn)裝置操作程序
D522有機(jī)涂膜棒軸彎曲試驗(yàn)方法
D523鏡面光澤試驗(yàn)方法
D609涂膜、轉(zhuǎn)化膜及涂膜相關(guān)產(chǎn)品測(cè)試用冷軋鋼板的制備方法
D610涂膜鋼板表面銹蝕程度評(píng)級(jí)試驗(yàn)方法
D658有機(jī)涂膜耐磨性試驗(yàn)方法—氣流噴射磨料法
D660外用涂膜開(kāi)裂程度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D661外用涂膜裂紋程度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D662外用涂膜侵蝕程度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D714涂膜起泡程度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D772外用涂膜片落程度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D822用濾過(guò)的碳弧試驗(yàn)裝置進(jìn)行涂膜及相關(guān)產(chǎn)品老化試驗(yàn)的方法
D870采用稅浸泡法測(cè)定涂膜耐水性的方法
D968有機(jī)涂膜落砂法耐磨性試驗(yàn)方法
D1005有機(jī)涂膜干膜厚度測(cè)定方法
D1014鋼板表面涂膜戶外曝曬試驗(yàn)的方法
D1186鐵質(zhì)基材表面非磁性涂料干膜厚度的非破壞性測(cè)定方法
D1308日用化學(xué)品對(duì)透明有機(jī)涂膜和著色有機(jī)涂膜影響的測(cè)定方法
D1400非鐵金屬基材表面非導(dǎo)電性涂料干膜厚度的非破壞性測(cè)定方法
D1474有機(jī)涂膜壓痕硬度的試驗(yàn)方法
D1535用Munsel體系表示顏色的方法
D1654涂膜樣板腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D1729慢射光照射不透明材料的顏色及色差的肉眼評(píng)價(jià)方法
D1730涂裝前鋁及鋁合金表面處理的方法
D1731涂裝前熱浸鋁表面處理的方法
D1732涂裝前鎂合金表面的處理方法
D1735采用水霧化裝置進(jìn)行涂膜耐水性試驗(yàn)的方法
D1895塑料材料表觀密度、體積因數(shù)和傾倒性的測(cè)定方法
D1898塑料的取樣方法
D1921塑料材料的粒徑試驗(yàn)方法—篩分法
D2091清漆抗印跡的試驗(yàn)方法
D2092涂裝前鍍鋅鋼板表面的處理方法
D2201測(cè)試涂膜和相關(guān)產(chǎn)品用鍍鋅和鍍鋅合金鋼板的制備方法
D2244根據(jù)儀器測(cè)定顏色坐標(biāo)值計(jì)算色差的方法
D2247相對(duì)濕度100%的涂膜耐水性試驗(yàn)方法
D2248有機(jī)涂膜耐洗滌劑的試驗(yàn)方法
D2369涂料揮發(fā)物含量的測(cè)定方法
D2454過(guò)烘烤對(duì)有機(jī)涂膜影響的測(cè)定方法
D2616肉眼觀測(cè)色差的灰度評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法
D2793木板底材表面有機(jī)涂膜抗粘性的試驗(yàn)方法
D2794有機(jī)涂膜抗沖擊(抗快速變形)的試驗(yàn)方法
D2803金屬表面有機(jī)涂膜抗絲狀腐蝕的試驗(yàn)方法指南
D2967粉末涂料邊緣覆蓋率的試驗(yàn)方法
D3003金屬底材表面有機(jī)涂膜抗壓印斑點(diǎn)和抗粘性的試驗(yàn)方法
D3023木制品工廠涂裝的涂膜抗沾污和抗化學(xué)試劑的測(cè)定方法
D3170涂膜抗石擊性的試驗(yàn)方法
D3214絕緣粉末涂料及涂膜的試驗(yàn)方法
D3260擠塑鋁型材表面工廠涂裝的清漆膜耐酸性及耐灰泥性的試驗(yàn)方法
D3359附著性膠帶試驗(yàn)方法
D3363涂膜鉛筆硬度試驗(yàn)方法
D3960涂料及相關(guān)產(chǎn)品揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(VOC)的測(cè)定方法
D4017涂料中水分的Karl Fischer測(cè)試方法
D4060有機(jī)涂料的Taber耐磨試驗(yàn)方法
D4086條件等色的肉眼評(píng)價(jià)方法
D4141涂膜戶外加速曝曬試驗(yàn)方法
D4145重涂板材的涂膜柔韌性試驗(yàn)方法
D4214戶外涂膜粉化程度評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法
D4217熱固性粉末涂料膠凝時(shí)間的測(cè)定
D4242熱固性粉末涂料玻璃板流動(dòng)性的測(cè)定
D4585涂料的耐水性測(cè)定方法—可調(diào)控的凝露方法
D4587采用熒光UV的光/凝露水暴露裝置進(jìn)行涂料及相關(guān)材料老化試驗(yàn)的方法
D5031采用密閉式碳弧暴露裝置進(jìn)行涂料及相關(guān)材料老化試驗(yàn)的方法
D5382粉末涂料光學(xué)性能的評(píng)價(jià)指南
D5767涂膜表面影像清晰度光澤的儀器測(cè)定方法
D5861粉末涂料粒徑測(cè)定的意義指南
D5965粉末涂料比重的測(cè)定方法
D6132混凝土表面有機(jī)涂膜的非破壞性超聲波儀測(cè)定方法
D6441粉末涂料遮蓋力的測(cè)定方法
E11測(cè)定用鋼絲布篩網(wǎng)的技術(shù)要求
E284外觀術(shù)語(yǔ)
E308運(yùn)用CIE體系計(jì)算物體顏色的方法
E1164物體顏色評(píng)價(jià)用分光光度數(shù)據(jù)的測(cè)定方法
E1331運(yùn)用半球幾何學(xué)采用分光光度法測(cè)定顏色和反光系數(shù)的方法
E1345利用多角度測(cè)定減少顏色測(cè)定中多變性影響的方法
E1347濾過(guò)的三色比色儀測(cè)定顏色和色差的方法
E1349采用雙向幾何學(xué)分光光計(jì)測(cè)定反光系數(shù)和顏色的方法
G141非金屬材料暴露試驗(yàn)中確定變量因素指南
G147非金屬材料天然老化和人工老化的調(diào)理和操作方法
G151非金屬材料在實(shí)驗(yàn)室光源的加速老化試驗(yàn)裝置中進(jìn)行暴露試驗(yàn)的方法
G152非金屬材料在敞開(kāi)式碳弧光試驗(yàn)裝置中進(jìn)行暴露試驗(yàn)的方法
G153非金屬材料在密閉式碳弧光試驗(yàn)裝置中進(jìn)行暴露試驗(yàn)的方法
G154非金屬材料在熒光試驗(yàn)裝置中進(jìn)行UV暴露試驗(yàn)的方法
G155非金屬材料在氙弧燈試驗(yàn)裝置中進(jìn)行暴露試驗(yàn)的方法
G166使用壽命數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析指南
2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)
ISO8130—粒徑分布的篩分測(cè)定法
ISO8130—2氣體比較比重瓶法測(cè)定密度(參比方法)
ISO8130—3液體置換比重計(jì)法測(cè)定密度
ISO8130—4爆炸極限的計(jì)算
ISO8130—5粉末/空氣混合物流動(dòng)性的測(cè)定
ISO8130—6給定溫度下熱固性粉末涂料膠凝時(shí)間的計(jì)算
ISO8130—7烘烤過(guò)程中質(zhì)量損失的測(cè)定
ISO8130—8熱固性粉末貯存穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)
ISO8130—9取樣
ISO8130—10粉末涂料的沉積效率
ISO8130—11斜板流動(dòng)性試驗(yàn)
ISO8130—12相容性測(cè)定
2.3 PCI推薦的試驗(yàn)方法
PCI#1粉末涂料的加速穩(wěn)定性試驗(yàn)
PCI#2粉末涂料的相容性測(cè)定
PCI#3粉末涂料的對(duì)比率
PCI#4粉末涂料的密度
PCI#6膠凝時(shí)間反應(yīng)性
PCI#7斜板流動(dòng)性
PCI#9熱固性粉末涂料的固化重量損失
表1 試驗(yàn)方法一覽表
章節(jié)
ASTM方法
PCI試驗(yàn)程序
ISO
粉末涂料性能:
取樣
6
D1898
8130-9
相容性
9
#2
8130-12
爆炸極限
10
8130-4
粒徑和粒徑分布
11.2
D5861
多級(jí)篩分分析
11.2.1
D1921,E11
8130-1
加速貯存穩(wěn)定性
12
#1
8130-8
光澤及測(cè)定方法
12.2
8130-5
傾倒性
13
D1895
流化性
14
熱固性粉末涂料的固化失重
15
#9
8130-7
膠凝時(shí)間(敲擊固化)
16
D4217
#6
8130-6
流動(dòng)性試驗(yàn)(斜板方法)
17
D4242
#7
8130-11
比重
18
D5965
#4
8130-2;8130-3
熔點(diǎn)測(cè)定
19
施工性能
粉末涂裝的沉積率/上粉率
20
8130-10
粉末涂膜性能
耐磨性
22
空氣噴射打磨試驗(yàn)儀
22.2
D658
落砂試驗(yàn)
22.2
D968
Taber磨耗試驗(yàn)
22.2
D4060
附著性
23
膠帶附著性
23.2
D3359
耐化學(xué)品性
24
耐日用化學(xué)品性
24.2
D1308
耐洗滌劑性
24.3
D2248
耐酸性
24.4
D3260
木材表面涂膜的耐沾污或耐化學(xué)試劑性
24.5
D3023
抗石擊性
25
石擊儀
25.2
D3170
邊緣覆蓋性
26.2
D2967
電絕緣性
27.2
D3214
延展性(柔韌性)
28
圓錐/圓柱心軸試驗(yàn)
28.2
D522
T-彎試驗(yàn)
28.2
D4145
涂膜厚度
21.5
非磁性金屬基材上的涂膜
D1400
磁性金屬基材上的涂膜
D1186
非金屬基材上的涂膜
D6132
破壞性方法
D1005
硬度
29
鉛筆
29.2
D3363
Knoop針入度
29.3
D1474
抗沖擊性
30
D2794
抗熔融/粘連性
31
D3003
在金屬基材上
31.2
D3063
在木材上
31.3
D2793
抗印跡
32
D2091
光學(xué)性能
33
指南:
33.1
D5382
著色涂膜的顏色
33.2
目視法
33.2.2
D1535
儀器法
33.2.3
D2244,E308,E1164,
E1331,E1345,E1347,E1349
色差
33.3
目視法
33.3.2
D1535,D1729,D2244
儀器法
33.3.3
D2244,E308,E1164,
E1331,E1345,E1347,E1349
條件同色(目視)
33.4.1
D4086
鮮映性(DOI)
33.5.1
D5767
遮蓋力/不透明性
33.6.2
D6441
#3
光澤
33.7.2
D523
表面形態(tài)(桔皮)
33.8.2
戶外暴露(天然曝曬)
34
D1014
附著性
34.2.1
D3359
起泡
34.2.2
D714
粉化
34.2.3
D4214
開(kāi)裂
34.2.4
D660
裂紋
34.2.5
D661
銹蝕
34.2.6
D610
侵蝕
34.2.7
D662
片落
34.2.8
D772
光澤
34.2.9
D523
顏色
34.2.10
D1729,D2244,D4086
人工加速老化
35
D822,D4141,D4587,
D5031,D141,G147,
G151,G152,G153,
G154,G155
加速環(huán)境暴露
36
絲狀腐蝕
36.2.1
D2803
鹽霧
36.2.2
B117
SCAB腐蝕
36.2.3
耐水性
36.2.4
高濕/100%濕度
36.2.5.1
D1735,D2247
凝露
36.2.5.2
D4585
水浸泡
36.2.5.3
D870
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 定義
3.1.1 對(duì)比率,n—與涂膜遮蓋力有關(guān)的值。
3.1.1.1 討論—在涂膜厚度相等的情況下,黑板和白板表面涂膜的反光率比值。涂料行業(yè)一般將對(duì)比率98%作為目視涂膜不透明的標(biāo)志值,表明了涂膜遮蓋力的大小,盡管與分光光度法類似,目視涂膜的透明度并不非常確切。為了使報(bào)告的遮蓋力有意義,需要說(shuō)明涂膜對(duì)比率相應(yīng)的涂膜厚度。
3.1.2 遮蓋力,n—在規(guī)定的遮蓋水平下涂膜的涂布率,通常涂膜對(duì)比率98%代表光度學(xué)上的“完全遮蓋”。
3.1.2.1 討論—實(shí)際上,遮蓋力是一定厚度的粉末涂膜遮蓋底材顏色和圖文的能力。
3.1.3 最低爆炸濃度(MEC),n—懸浮在空氣中的,能被足夠的能源引燃的有機(jī)物粒子最低濃度。
3.1.3.1 討論—也被認(rèn)為是最低爆炸極限(LEL)。
3.1.4 桔皮,n—類似桔子皮樣的不規(guī)則表面外觀。
3.1.5 傾倒性,n—干涂料均勻流動(dòng)的能力,或從容器中以恒定的速率連續(xù)傾倒涂料的能力。
3.1.6 比重,n—在一定溫度和壓力條件下材料密度與水密度的比值。
3.2 本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義
3.2.1 本標(biāo)準(zhǔn)特指的下列定義中許多是取自粉末涂料研究會(huì)的出版物“粉末涂料術(shù)語(yǔ)及定義”,用PCI縮寫(xiě)表明。
3.2.2 堆積密度,n—單位體積的粉末材料質(zhì)量(包含粉末粒子間夾帶的空氣)。(PCI)
3.2.3 粉末涂料,n—熱固性和熱塑性有機(jī)聚合物的分散粒子,通常含有顏料、填料、添加劑,在適當(dāng)?shù)臈l件下貯存時(shí)依然保持良好的分散狀態(tài)。(PCI)
3.2.4 覆蓋率,n—單位質(zhì)量的形成指定厚度涂膜的覆蓋面積,以ft2/lb.mil表示。
3.2.4.1 討論—覆蓋率與液體油漆技術(shù)中常用的涂布率非常接近。
3.2.5 靜電沉積,n—粉末涂料運(yùn)動(dòng)和帶電的技術(shù),使其通過(guò)下列方法沉積在接地底材上。(PCI)
3.2.5.1 云霧室技術(shù),n—使帶電或不帶電的工件通過(guò)充滿帶電或不帶電粉末涂料云的容器的方法。
3.2.5.2 流化床技術(shù),n—使接地工件通過(guò)流化的帶電粉末的方法。
3.2.5.3 噴涂技術(shù),n—噴涂帶電粉末使其沉積在帶電的接地工件上的方法。
3.2.6 粉末涂料的成膜,n—施加一定能量使粉末涂料粒子熔融聚結(jié)形成連續(xù)的涂膜。(PCI)
3.2.6.1 討論—熱固性材料可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(縮合反應(yīng)或加成反應(yīng));而熱塑性材料不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。加熱條件下熱塑性材料流動(dòng),冷卻時(shí)顯現(xiàn)出原有性能,再加熱時(shí)可以從新流動(dòng)。熱固性涂膜和熱塑性涂膜均具有均勻的顏色、柔韌性、以及與涂膜裝飾和保護(hù)有關(guān)的其它性能。
3.2.7 流化性,n—在一定的載氣壓力、溫度和流速下粉末自由、均勻、連續(xù)流動(dòng)的能力。
3.2.8 膠凝時(shí)間,n—在一定溫度下粉末涂料從干態(tài)固體轉(zhuǎn)變成膠狀所需要的時(shí)間(以秒測(cè)定)。(PCI)
3.2.9 玻璃板流動(dòng)性(GPF),n—一定溫度下熔融態(tài)粉末涂料在傾斜平整的玻璃板表面流動(dòng)的距離,以mm表示。(PCI)
3.2.10 撞擊熔融,n—涂裝過(guò)程中微分散的粉末粒子與其它粒子在涂裝設(shè)備中熔融的傾向。(PCI)
3.2.11 非靜電沉積,n—將底材加熱至粉末涂料的熔點(diǎn)以上,使粉末涂料粒子沉積在底材表面的技術(shù)。(PCI)
3.2.11.1 討論—實(shí)際采用的施工技術(shù)可能是噴涂、流化床、以及靜電沉積。
3.2.12 粒徑,n—可采用各種方法測(cè)定邊緣不規(guī)則粒子的平均直徑。(PCI)
3.2.13 粒徑分布,n—特定直徑范圍粉末涂料粒子的分布。(PCI)
3.2.14 粉末涂膜,n—將粉末涂料涂覆于底材表面,加熱或在輻射能作用下熔融形成具有保護(hù)性、或裝飾性、或二者兼具的涂膜。(PCI)
3.2.15 貯存穩(wěn)定性,n—粉末涂料在特定的貯存條件下保持物理化學(xué)性能的能力。(PCI)
3.2.16 摩擦帶電,n—通過(guò)與非導(dǎo)電材料的摩擦使粉末粒子帶靜電的過(guò)程。(PCI)
3.2.17 揮發(fā)物含量,n—在特定的溫度和時(shí)間條件下粉末涂料損失的重量,以百分?jǐn)?shù)表示。(PCI)
4 意義和應(yīng)用
4.1 本指南總結(jié)了粉末涂料及涂膜檢測(cè)方法的選擇和使用,除非特別指明,熱塑性涂料和熱固性涂料均適用,但不包括為功能性粉末涂料、管道和加強(qiáng)鋼筋用粉末涂料專門(mén)開(kāi)發(fā)的測(cè)試方法和程序,通過(guò)ASTM委員會(huì)A01.05和D01.48可以獲得管道和加強(qiáng)鋼筋粉末涂料和涂膜檢測(cè)方法的有關(guān)信息。
4.2 下列方法的選擇和試驗(yàn)結(jié)果的解釋受經(jīng)驗(yàn)和具體案例要求,以及買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)議的影響很大。值得注意的是,表征粉末涂料的許多方法(如膠凝時(shí)間—第16部分和斜板流動(dòng)性—第17部分)主要是對(duì)兩種粉末的相對(duì)比較,而不是通過(guò)測(cè)定值直接說(shuō)明粉末涂料好或不好。試驗(yàn)結(jié)果的解釋有賴于特定的施工方法和所用粉末涂料的化學(xué)特性。
5 要求
5.1 實(shí)際上所有的試驗(yàn)都應(yīng)在相同的條件下進(jìn)行(如光源、樣品存放、溫度、濕度等),不同的試驗(yàn)方法或買(mǎi)賣(mài)雙方的協(xié)議中應(yīng)當(dāng)明確這些試驗(yàn)條件。一般情況下我們推薦試驗(yàn)條件為溫度23±2℃,相對(duì)濕度50%±5%,以及相對(duì)一致的樣板調(diào)理時(shí)間。
6 取樣
6.1 根據(jù)D1898和ISO 8130-9規(guī)定進(jìn)行粉末涂料取樣。
6.2 根據(jù)不同試驗(yàn)對(duì)涂膜的要求制備涂膜樣板。
7 儀器
7.1 按照每種試驗(yàn)方法的規(guī)定選用試驗(yàn)儀器。
8 影響粉末涂料和涂膜的條件
8.1 容器損壞、容器大小、溫度過(guò)高、濕度過(guò)大、溫度波動(dòng)等都將影響粉末涂料的性能,產(chǎn)生沉淀、結(jié)塊或化學(xué)變化。
8.2 影響粉末涂料性能的因素有:
8.2.1 底材類型、底材的存放、底材的調(diào)理,以及粉末涂裝前金屬預(yù)處理或底涂的類型、質(zhì)量和匹配性。
8.2.2 施工條件,如溫度、濕度、電壓、工件接地、噴槍-工件距離等。
粉末涂料特性
9 相容性
9.1 在涂裝不同顏色和化學(xué)組成的粉末涂料時(shí),對(duì)其相容性有一定要求。不相容的粉末混合時(shí)將導(dǎo)致光澤、表面外觀、物理性能的變化,以及顏色污染,建議在涂裝粉末涂料之前先檢查粉末的相容性,而不是在涂裝線上發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題。
9.2 根據(jù)PCI#2試驗(yàn)程序或ISO 8130-12檢驗(yàn)粉末的相容性。
10 最低爆炸濃度(最低爆炸極限LEL)
10.1 在3.1.3中對(duì)最低爆炸濃度(MEC)下了定義,它是粉末涂裝系統(tǒng)和回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。為了獲得準(zhǔn)確可靠的LEL值,最好采用具有所需要的特殊設(shè)備的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。然而下面所列的快速計(jì)算方法對(duì)于涂裝廠來(lái)說(shuō)可以得到滿意的結(jié)果。
10.2 根據(jù)ISO 8130-4計(jì)算粉末涂料的MEL(或LEL)。
11 粒徑及粒徑分布
11.1 粉末涂料的粒徑分布(P.S.D.)和平均粒徑對(duì)粉末涂料的施工性能和固化后粉末涂膜外觀影響很大。遺憾的是沒(méi)有最佳P.S.D.或平均粒徑,對(duì)每一項(xiàng)涂裝作業(yè)而言,最佳P.S.D.或平均粒徑均因被涂工件的構(gòu)形、所需涂膜厚度、所需涂膜外觀、粉末涂料的化學(xué)特性和涂裝設(shè)備的不同而不同。
11.2 指南D5861參考了一系列常用的粒徑測(cè)定方法。
11.3 多級(jí)篩分分析:
11.3.1 根據(jù)D1921或ISO 8130-1進(jìn)行多級(jí)篩分分析。
11.3.2 E11規(guī)范規(guī)定了所用的分級(jí)篩。
12 加速貯存穩(wěn)定性
12.1 粉末涂料必須容易流化能自由流動(dòng)以便于涂裝。另外,粉末涂料必須經(jīng)過(guò)熔融、流平、固化(熱固型粉末涂料)形成裝飾性和保護(hù)性令人滿意的粉末涂膜。對(duì)熱固性粉末涂料而言,粉末用戶可根據(jù)加速貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)預(yù)測(cè)粉末涂料的物理和化學(xué)穩(wěn)定性,確定粉末涂料在不同溫度和時(shí)間下的長(zhǎng)期適用性,還可以預(yù)測(cè)熱固性粉末涂料的物理穩(wěn)定性。
12.2 按照PCI試驗(yàn)程序#1或ISO 8130-8進(jìn)行加速貯存穩(wěn)定性。
13 傾倒性
13.1 根據(jù)D 1895試驗(yàn)方法進(jìn)行傾倒性試驗(yàn)。
14 流化性能
14.1 粉末涂料的輸送和噴涂性能在很大程度上取決于它的流化性。流化性是指粉末涂料在一定的載氣(空氣)壓力、溫度和流速下自由、均勻、連續(xù)流動(dòng)(類似液體)的能力。
14.2 按照ISO 8130-5測(cè)試流化性能。
15 熱固性粉末涂料的固化重量損失
15.1 與液體涂料相比,粉末涂料的固化重量損失較小,粉末涂料的重量損失主要在是水、底分子量有機(jī)化合物或封閉劑。為了確定烘道排放要求,使之符合國(guó)家或聯(lián)邦報(bào)告指南的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)對(duì)對(duì)固化重量損失做出規(guī)定。目前尚沒(méi)有測(cè)定粉末涂料固化重量損失的ASTM試驗(yàn)方法,下列試驗(yàn)程序非常適合測(cè)定固化重量損失(也可參照PCI程序#9或ISO 8130-7)。切記,這種試驗(yàn)程序可以測(cè)定或不可以測(cè)定固化的VOC重量百分?jǐn)?shù)。精確定性鑒定固化過(guò)程中損失的材料需要借助其它方法,說(shuō)明損失的重量是何種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物(即水,見(jiàn)備注1)。采用的分析方法還取決于有機(jī)化合物的特性,以及在聯(lián)邦EPA指南中它們是否是免檢的VOC化合物(參見(jiàn)D3960規(guī)程和當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量法規(guī))。
注1:D4017試驗(yàn)方法是檢驗(yàn)未固化粉末涂料中水分含量(%)的一種方法,在某些情況下,用總固化重量損失減去水分含量(試驗(yàn)方法D4017)便可以估算固化中VOC的量(%)。
15.2 試驗(yàn)儀器:
15.2.1 分析天平,靈敏度0.1mg。
15.2.2 小型鋁質(zhì)稱樣盤(pán),具體尺寸約50mm(底部直徑)×15mm(高)。
15.2.3 實(shí)驗(yàn)室對(duì)流式烘箱,溫控范圍100~250℃±2℃。
15.2.4 干燥器
15.3 試驗(yàn)程序
15.3.1 取3個(gè)鋁質(zhì)樣盤(pán)分別稱重,準(zhǔn)確至0.1mg,并記錄該重量值為“A”。
15.3.2 在每一個(gè)鋁質(zhì)樣盤(pán)中分別加入0.5±0.01g的粉末涂料,略微傾斜樣盤(pán)使粉末涂料均勻地分布在盤(pán)底部,然后準(zhǔn)確稱重至0.1mg,記錄盤(pán)+粉末的重量值為“B”。
注2:建議取樣量為0.5g,原因之一在于這是試驗(yàn)方法D2369的規(guī)定,其二在于過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)表明,0.5g的樣品量得到的試驗(yàn)結(jié)果可信,實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的重現(xiàn)性好,且形成的涂膜厚度在6mil左右。
15.3.3 將樣盤(pán)及其中的樣粉在烘箱中于193 ±2℃(見(jiàn)注3)下加熱20min。建議將樣品放置在烘箱散熱片上,以確保在整個(gè)加熱過(guò)程中良好的傳熱和穩(wěn)定的溫度。
注3:該試驗(yàn)程序的標(biāo)準(zhǔn)烘烤條件是193℃/20min,然而在某些特殊情況下不同的烘烤條件更具有代表性,如低溫固化粉末涂料的烘烤溫度低于150℃。烘烤條件必須是買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商同意,為保證試驗(yàn)的重現(xiàn)性,建議所有固化重量損失試驗(yàn)均采用同一烘箱。
15.3.4 將樣盤(pán)及其樣品在干燥器中冷卻,稱重(準(zhǔn)確至0.1mg),記錄該重量值“C”。
15.4 計(jì)算:
15.4.1 計(jì)算每一試驗(yàn)樣品的固化重量損失百分率如下:
式中:
A=樣盤(pán)重量,g
B=粉末涂料+樣盤(pán)的重量,g
C=經(jīng)過(guò)193℃/20min(或其它烘烤條件)加熱處理過(guò)后的樣盤(pán)+粉末樣品重量,g
15.4.2 計(jì)算三次重復(fù)試驗(yàn)的平均固化重量損失。
15.5 報(bào)告:
15.5.1 報(bào)告包括樣品名稱、固化條件(時(shí)間/溫度)、平均固化重量損失百分?jǐn)?shù)。
16 熱固性粉末涂料的膠化時(shí)間
16.1 粉末涂料必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)墓袒拍塬@得性能優(yōu)異的粉末涂膜。粉末涂料的膠化時(shí)間與其化學(xué)性能有關(guān),可用以預(yù)測(cè)粉末涂料在給定的固化條件(時(shí)間或溫度)下是否能夠很好地固化。該試驗(yàn)對(duì)粉末涂料配方設(shè)計(jì)人員非常有用。
16.2 根據(jù)D4217、PCI Procedure #6或ISO8130-6等試驗(yàn)方法測(cè)定膠化時(shí)間。
17 流動(dòng)性試驗(yàn)(斜板流動(dòng)性)
17.1 對(duì)于粉末涂料在未固化狀態(tài)下的流動(dòng)流平性要求取決于固化粉末涂料的施工狀況,如果固化的涂膜表面平整性非常好,對(duì)粉末涂料的流平性要求相對(duì)較高;如果涂裝具有銳邊的工件,則粉末涂料的流動(dòng)時(shí)間要求可以相對(duì)較短。斜板流動(dòng)試驗(yàn)為人們提供了一種方法,借以比較兩種粉末在未固化時(shí)的流動(dòng)特性。粉末涂料的化學(xué)特性對(duì)涂膜平整性也有影響。該試驗(yàn)對(duì)粉末涂料配方設(shè)計(jì)人員非常有用。
17.2 按照D4242、PCI Procedure #7或ISO 8130-11進(jìn)行斜板流動(dòng)試驗(yàn)。
18 粉末涂料的比重(密度)
18.1 粉末涂料的比重(定義見(jiàn)3.1.6)與它的涂布率稱一定的比例關(guān)系,但與粒徑或其它性能無(wú)關(guān)。粉末涂料的涂裝通常按體積計(jì)量(面積英寸及厚度mil),而購(gòu)買(mǎi)粉末涂料時(shí)往往以重量(磅)計(jì)量,了解粉末涂料的比重便可以估算給定重量粉末涂料的涂布率(mil/英寸2)。
18.2 根據(jù)D5965、PCI Procedure #4、ISO8130-2或ISO8130-3測(cè)定粉末涂料的比重(密度)。
19 熔點(diǎn)測(cè)定
19.1 測(cè)定粉末涂料的熔點(diǎn)或稱為發(fā)粘溫度對(duì)于確定下列工藝參數(shù)非常有用:
(1)確定粉末涂料的最高貯存溫度;
(2)確定工件進(jìn)入粉房時(shí)的最高溫度;
(3)比較各種粉末涂料潛在的撞擊熔融性(見(jiàn)3.2.10)。該試驗(yàn)對(duì)粉末涂料配方設(shè)計(jì)人員非常有用。
注4:粉末涂料的抗撞擊熔融性與多種因素有關(guān),不僅僅取決于熔點(diǎn)。某些粉末涂料盡管發(fā)粘溫度較低,但其化學(xué)特性決定了它具有很好的抗撞擊熔融性。
19.2 試驗(yàn)儀器:
19.2.1 梯度加熱棒,溫控范圍40~100℃。
19.2.2 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)物質(zhì)
19.2.3 油漆刷,毛筆直,長(zhǎng)12.7mm
19.3 試驗(yàn)程序:
19.3.1 按如下方法校準(zhǔn)儀器:用加熱棒預(yù)熱60min,將熔點(diǎn)與待測(cè)粉末涂料熔點(diǎn)最接近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)撒在加熱棒表面,觀察粉末涂料固體和液體明顯的分界線,將指示器放置在該分界線處,移動(dòng)讀數(shù)指針至標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熔點(diǎn)處。
19.3.2 以同樣的方法將樣品撒在加熱棒表面,1~2min后觀察樣品。沿加熱棒的低溫方向刷粉末材料。注意輕輕刷粉末時(shí)涂料粒子粘附在加熱棒上的位置,讀出該溫度值,以攝氏度報(bào)告。
注5:粉末涂料可在加熱棒上熔融和“凝固”,在粉末涂料凝固之前快速且徹底清除粉末涂料,不要采用磨料清洗加熱棒。

熔點(diǎn),℃
偶氮苯
68±1
萘
80±0.5
苯甲酸
122±1
涂裝性能
20 粉末涂料在移動(dòng)靶上相對(duì)沉積效率的測(cè)定
20.1 沉積率(上粉率)的定義:工件表面沉積的粉末涂料與噴向工件的粉末量之比,通常用百分率表示沉積率或上粉率。現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)表明,新粉的一次上粉率越高,則涂裝生產(chǎn)效能越好。因此如果有一種實(shí)驗(yàn)室方法比較兩種以上粉末涂料的一次上粉率將是非常有利的,下列試驗(yàn)方法可以實(shí)現(xiàn)這一目的。非常有意義的是該試驗(yàn)方法確定了噴涂施工性能已知的對(duì)照粉末,正確的方法是受試粉末涂料在同一實(shí)驗(yàn)室和基本相同的時(shí)間內(nèi)得到的試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)照粉末的結(jié)果比較,而不同實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定結(jié)果無(wú)可比性。
20.2 根據(jù)ISO 8130-10測(cè)定相對(duì)沉積率。
粉末涂料的物理性能
21 樣板的制備
21.1 底材的處理——根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法中的一種或推薦的方法或買(mǎi)賣(mài)雙方商定的方法清潔和制備樣板:D609試驗(yàn)方法、D1730試驗(yàn)方法、D1731、D1732、D2092指南和D2201試驗(yàn)方法。
21.2 打底和密封——在許多情況下需要采用底漆、底漆二道漿或密封劑,所采用的底涂體系需要經(jīng)過(guò)買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商同意。
21.3 粉末涂料的涂裝——可采用流化床、靜電噴涂或其它方法涂裝粉末涂料。
21.4 粉末涂料的固化:
21.4.1 在買(mǎi)賣(mài)雙方同意的試驗(yàn)條件下存放樣板,然后按照規(guī)定的溫度和時(shí)間熔融或烘烤粉末涂料。
21.4.2 根據(jù)D 2454試驗(yàn)方法對(duì)粉末涂料進(jìn)行過(guò)烘烤試驗(yàn),以確定烘烤溫度和時(shí)間對(duì)涂膜物理性能和化學(xué)性能的影響。
21.5 膜厚的測(cè)定——由于涂膜厚度對(duì)粉末涂膜性能的影響很大,因此測(cè)定涂膜厚度非常重要。根據(jù)D 1005、D1186、D1400或D6132等試驗(yàn)方法測(cè)定涂末厚度。
22 耐磨性
22.1 許多粉末涂裝施工都要求涂膜表面具有一定的耐磨性(抗劃商性),以免工件與其它物體摩擦?xí)r發(fā)生破壞。有多種耐磨試驗(yàn)方法可以采用,與其它方法相比,最好的方法是模擬終端用戶使用時(shí)的耐磨環(huán)境。
22.2 根據(jù)D 658(空氣噴丸磨損)試驗(yàn)方法、D 968 (落砂試驗(yàn)方法)或D 4060(Taber耐磨試驗(yàn)儀)試驗(yàn)方法進(jìn)行耐磨試驗(yàn)。
23 附著性
23.1 根據(jù)買(mǎi)賣(mài)雙方商定的條件,對(duì)特定底材上制備的厚度一定的粉末涂膜進(jìn)行附著力試驗(yàn),以確定涂層粘附在底材上的強(qiáng)度。附著性試驗(yàn)也可用于評(píng)價(jià)底涂層(粉末涂層或其他類型涂層)上二道涂層(粉末涂層)的粘附強(qiáng)度(即層間附著性)。
23.2 根據(jù)D 3359試驗(yàn)方法測(cè)定粉末涂層在特定底材或頭道涂層上的附著力。
24 耐化學(xué)品性
24.1 涂層體系往往會(huì)與各種化學(xué)品接觸,這些化學(xué)品可能影響涂層的性能?;瘜W(xué)品導(dǎo)致涂膜破壞往往表現(xiàn)為涂膜褪色、光澤變化、起泡、軟化、膨脹或附著性降低。
24.2 耐家用化學(xué)品——根據(jù)D 1308試驗(yàn)方法測(cè)定化學(xué)品的影響。
24.3 耐洗潔劑——根據(jù)D 2248試驗(yàn)方法用洗潔劑溶液浸泡涂膜樣板,測(cè)定涂膜的耐洗潔劑性能。
24.4 耐酸性(擠塑鋁型材)——根據(jù)D 3260試驗(yàn)方法測(cè)定涂膜的耐酸性。
24.5 耐沾污和耐化學(xué)品性(木底材)——根據(jù)D 3023試驗(yàn)方法測(cè)定木底材上涂層耐沾污性和耐其它化學(xué)品性。
25 抗石擊性
25.1 許多終端用戶都要求粉末涂層具有抵抗石礫等突然撞擊而不發(fā)生涂層脫落的能力。
25.2 按照D 3170試驗(yàn)方法測(cè)定涂層抗石擊性。
26 邊緣覆蓋性
26.1 邊緣覆蓋性是指粉末涂料流平、成膜并覆蓋在工件邊角的能力,對(duì)于腐蝕性的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)說(shuō)非常重要。
26.2 采用D 2967試驗(yàn)方法比較兩種粉末的相對(duì)邊緣覆蓋性。
27 電絕緣性
27.1 有機(jī)粉末涂層可賦予金屬底材電絕緣性。
27.2 根據(jù)D 3214試驗(yàn)方法測(cè)定電絕緣性能,如電強(qiáng)度、絕緣電阻、損耗因子等。
28 伸長(zhǎng)率(柔韌性)
28.1 伸長(zhǎng)率試驗(yàn)可以說(shuō)明粉末涂層的柔韌性,也可以表明涂層經(jīng)過(guò)一段時(shí)間老化之后的柔韌性變化。涂膜伸長(zhǎng)率與底材類型及涂膜厚度有關(guān),因此這些試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。對(duì)于板材或帶材上的粉末涂層而言,標(biāo)準(zhǔn)的伸長(zhǎng)率試驗(yàn)方法為T(mén)-彎。
28.2 根據(jù)D 522(圓錐或圓柱棒軸彎曲)或D 4145(T-彎)試驗(yàn)方法進(jìn)行伸長(zhǎng)率(柔韌性)試驗(yàn)。
29 硬度
29.1 粉末涂層的表面硬度可以說(shuō)明涂層與其它物體接觸時(shí)耐磨耐劃傷的能力。廣泛采用的試驗(yàn)方法為鉛筆試驗(yàn),值得注意的是,鉛筆硬度試驗(yàn)的重現(xiàn)性并不是很好,很多主觀因素將影響試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果主要受下列因素影響:所用鉛筆類型、操作者所施加的壓力、錢(qián)幣頭的準(zhǔn)備情況等。某些行業(yè)(如汽車(chē)行業(yè))也采用Knoop壓痕硬度。兩種試驗(yàn)方法不存在一定的相關(guān)性。
29.2 按照D 3363試驗(yàn)方法進(jìn)行鉛筆硬度試驗(yàn)。
29.3 根據(jù)D 1474(方法A)進(jìn)行Knoop壓痕硬度測(cè)定。
30 抗沖擊性
30.1 在某些終端應(yīng)用中粉末涂層可能遭受突然撞擊??箾_擊性與底材類型及其制備方法、底材厚度、粉末涂層厚度有關(guān),因此這些試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)當(dāng)由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定,抗沖擊性還能很好地說(shuō)明粉末涂層固化是否完全。
30.2 按照D 2794試驗(yàn)方法測(cè)定涂膜的抗沖擊性。
31 耐污/防粘性
31.1 該方法是檢測(cè)金屬卷材、板材、木材表面的粉末涂層,說(shuō)明底材在最終構(gòu)造之前經(jīng)過(guò)一定時(shí)間貯存后,其表面粉末涂層抗受壓粘連沾污的能力。
31.2 根據(jù)D 3003試驗(yàn)方法測(cè)定金屬底材表面粉末涂層的抗受壓粘連沾污性。
31.3 根據(jù)D 2793試驗(yàn)方法測(cè)定木底材表面粉末涂層的抗受壓粘連沾污性。
32 耐印跡性
32.1 采用耐印跡性試驗(yàn)可以說(shuō)明涂膜的熱塑性或溶劑的滯留情況、涂裝的產(chǎn)品是否可以堆砌或包裝、熱塑性粉末涂膜在何種溫度下將產(chǎn)生印跡或壓痕。耐印跡性試驗(yàn)用以說(shuō)明涂層受壓產(chǎn)生印跡的情況。
32.2 按照D 2091試驗(yàn)方法檢測(cè)粉末涂膜的印跡和熱塑性。
33 光學(xué)性能
33.1 涂膜的光學(xué)性能是指涂膜在可見(jiàn)光下的行為,與涂膜光學(xué)性能有關(guān)的檢測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)D 5382指南,主要的試驗(yàn)項(xiàng)目如下:
33.2 顏色——著色涂膜
33.2.1 不透明物體(如涂膜表面)的顏色可通過(guò)目視比色法或儀器測(cè)定法加以表征。無(wú)論是目視比色還是儀器測(cè)色,測(cè)色條件需由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定是十分重要的。目測(cè)條件包括光源、照明和觀測(cè)條件(450角照射和常規(guī)角度樣板觀測(cè)),以及觀測(cè)樣板的背景等。儀器測(cè)色條件包括儀器類型、測(cè)定幾何條件(如45/0)和照明/觀測(cè)條件(如D65/100觀測(cè))。
33.2.2 對(duì)目視比色而言,根據(jù)D 1729試驗(yàn)方法測(cè)定涂膜表面的顏色,如果需要,也可根據(jù)D 1535試驗(yàn)方法目視測(cè)定涂膜表面的顏色,它是測(cè)定涂膜顏色的Munsell色標(biāo)。
33.2.3 根據(jù)E 1331、E 1347、或E 1349和 E 308、E1164、E1345試驗(yàn)方法對(duì)涂膜表面顏色進(jìn)行儀器測(cè)定(計(jì)算),比較好的測(cè)試儀器為分光光度計(jì),它可以測(cè)定涂膜對(duì)不同波長(zhǎng)可見(jiàn)光的反光率。通常分光光度計(jì)的兩種標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)條件是CIE 20和100,當(dāng)被測(cè)定的著色表面比較小,與人眼的觀測(cè)角度不大于40時(shí),建議采用前者。對(duì)于較寬的光譜范圍和較大的待測(cè)樣品面積時(shí),建議采用100觀測(cè)角。
33.3 色差——著色涂膜
33.3.1 兩種均勻著色涂膜的色差可以采用目視比色和儀器比色加以測(cè)定,兩種色差測(cè)定的條件需要由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定,這是非常重要的(見(jiàn)33.2.1和33.2.3)。
33.3.2 根據(jù)D 1729或D 2616試驗(yàn)方法目視測(cè)定色差。
33.3.3 根據(jù)D 2244試驗(yàn)方法儀器測(cè)定和計(jì)算色差。所采用的色差計(jì)算公式應(yīng)經(jīng)買(mǎi)賣(mài)雙方同意。如果試驗(yàn)樣板與對(duì)照楊板的物理狀態(tài)(金屬或紙張)、光澤、涂膜外觀(花紋或平面)相似,則儀器測(cè)色是最準(zhǔn)確的,與目視色差結(jié)果的相關(guān)性最好??梢园凑誆 1331、E 1347、E1349、E 308、E1164和E 1345等試驗(yàn)方法進(jìn)行色差的儀器測(cè)定。
33.4 同色異譜——著色涂膜
33.4.1 E 284技術(shù)規(guī)范對(duì)同色異譜現(xiàn)象作了定義,可按照D 4086試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。
33.5 鮮映性(DOI):
33.5.1 鮮映性的定義見(jiàn)E 284技術(shù)規(guī)范,此概念由汽車(chē)行業(yè)首先提出,借以描述極高光澤涂膜之間的外觀差異。鏡子的DOI非常高,無(wú)光涂膜的DOI痕低??梢愿鶕?jù)D5767試驗(yàn)方法描述涂膜的DOI。
33.6 遮蓋力(不透明性):
33.6.1 粉末涂料必須是不透明的,這樣才能遮蓋底材的不同顏色。非常重要的是應(yīng)當(dāng)知道在怎樣的涂膜厚度下涂膜才能獲得遮蓋力,這樣我們可以在盡可能低的涂膜厚度下獲得適中的涂膜遮蓋力。
33.6.2 根據(jù)PCI Procedure #3或D 6441試驗(yàn)方法測(cè)定粉末涂膜的遮蓋力。
33.7 鏡面光澤
33.7.1 鏡面光澤的定義見(jiàn)E 284技術(shù)規(guī)范,是人們感知的表面亮度,與表面的鏡面光反射有關(guān)。測(cè)定的光照條件和觀測(cè)角度需經(jīng)買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定,高光澤表面建議采用200觀測(cè)角,中光澤表面建議采用600觀測(cè)角,而低光澤表面適合采用850觀測(cè)角。一般而言,觀測(cè)角度越小,表面狀況(如桔皮或霧影)對(duì)光澤測(cè)定的影響越大。
33.7.2 根據(jù)D 523試驗(yàn)方法測(cè)定粉末涂膜表面的鏡面光澤。
33.8 表面輪廓
33.8.1 固化的粉末涂膜的表面輪廓(表面不規(guī)則或波紋度)往往是粉末涂料的特殊需要。粉末涂膜的表面輪廓包括:表面非常平整的涂膜(如用于汽車(chē)透明罩光涂料)以及各種細(xì)紋理涂膜(如計(jì)算機(jī)或各種通訊設(shè)備上用的涂料)。平整表面與花紋表面的輪廓差異可以用它們的桔皮程度加以描述(見(jiàn)E 284技術(shù)規(guī)范)。粉末涂料的表面輪廓主要由涂料配方所決定,但許多其它的因素(如底材條件、涂膜厚度、固化條件和施工條件對(duì)此也有影響,使粉末涂膜的表面輪廓發(fā)生變化。涂膜桔皮的輕微變化很難進(jìn)行定量,評(píng)價(jià)方法也是比較主觀的。通常情況下,隨著粉末涂膜光澤的降低,桔皮和其它表面不規(guī)則性將不再明顯。
33.8.2 定量測(cè)定固化的粉末涂膜表面輪廓(桔皮)的方法有多種,其中之一是美國(guó)粉末涂料研究會(huì)制作了一套“目視測(cè)定涂膜平整度標(biāo)準(zhǔn)樣板”,10塊板為一套,將待測(cè)樣板與其比較得到樣品的桔皮程度;另一種方法是采用便攜式儀器,就像人員一樣對(duì)涂膜表面進(jìn)行掃描,得到不同部位反光性的差異(亮區(qū)域和暗區(qū)域)。這種儀器測(cè)定法與目視比較的相關(guān)性很好。一種非常復(fù)雜的表面輪廓測(cè)定儀實(shí)際上可以測(cè)定表面凹凸不平(桔皮)的寬度和高度,這類儀器側(cè)得的數(shù)據(jù)與目視比較的相關(guān)性不好。
34 戶外曝曬(天然老化)
34.1 盡管本指南介紹的加速試驗(yàn)可以預(yù)測(cè)粉末涂料可能的性能,但對(duì)戶外用涂料品種而言,實(shí)際的戶外曝曬試驗(yàn)依然需要,涂料的用量也將發(fā)生變化,因此本指南中各試驗(yàn)條件都不可能囊括所有的實(shí)際使用條件。底材類型、底材的制備等條件應(yīng)當(dāng)由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。倘若雙方?jīng)]有協(xié)議,可以參照本指南第21節(jié)的要求制備戶外曝曬用樣板。
34.2 進(jìn)行戶外曝曬試驗(yàn)時(shí)D 1014試驗(yàn)方法是非常有用的參比方法,在戶外曝曬試驗(yàn)中需要定期評(píng)定許多粉末涂膜的性能,需要評(píng)價(jià)的涂膜性能包括:
34.2.1 附著性——D 3359試驗(yàn)方法。
34.2.2 起泡——D 714試驗(yàn)方法。
34.2.3 粉化——D 4214試驗(yàn)方法。
34.2.4 裂紋——D 660試驗(yàn)方法。
34.2.5 開(kāi)裂——D 661試驗(yàn)方法。
34.2.6 銹蝕——D 610試驗(yàn)方法。
34.2.7 侵蝕——D 662試驗(yàn)方法。
34.2.8 片落——D 772試驗(yàn)方法。
34.2.9 光澤——D 523試驗(yàn)方法。
34.2.10 顏色——D 1729、D2244、D4086、E 308、E1164、E 1345、E1331、E 1347、E1349等試驗(yàn)方法。
34.2.11 絲狀腐蝕——D 2803試驗(yàn)防法。
35 人工加速老化
35.1 人工加速老化試驗(yàn)的目的在于使涂膜發(fā)生降解的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于自然環(huán)境下的涂膜降解,暴露于戶外的涂膜降解不僅受光照的影響,而且受水氣、溫度升高的影響。這3種因素綜合作用導(dǎo)致涂膜降解與單獨(dú)一種因素的影響不同,循環(huán)試驗(yàn)采用的人造光源設(shè)備往往包括加熱和造濕功能(如噴水霧、凝露、浸泡或加濕),這種試驗(yàn)使涂膜破壞的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)自然光,當(dāng)然不必要求兩種試驗(yàn)的涂膜破壞類型相同。需要指出的是,人工光源暴露的小時(shí)數(shù)與戶外曝曬的時(shí)間相關(guān)性不僅與所用加速試驗(yàn)設(shè)備的類型、光照強(qiáng)度和其它參數(shù)有關(guān),也與受試的材料有關(guān),因此不可能確定每種加速試驗(yàn)設(shè)備的加速因子。建議在人工光源加速試驗(yàn)中盡可能保證所比較的材料以及耐候性已知的對(duì)照樣板具有類似的樹(shù)脂基料組成,天然曝曬試驗(yàn)也應(yīng)如此。
35.2 試驗(yàn)方法G 151描述了實(shí)驗(yàn)室加速老化試驗(yàn)用設(shè)備的性能要求,試驗(yàn)方法G 147介紹了實(shí)驗(yàn)室加速老化以及戶外曝曬試驗(yàn)用樣板的制備和調(diào)理。G 141指南提供了老化試驗(yàn)的變化信息、與這些變化相匹配的試驗(yàn)方法,更重要的是提供了特殊老化試驗(yàn)的相關(guān)文件,根據(jù)所用光源的不同表征了最常用的老化試驗(yàn)設(shè)備。
35.2.1 試驗(yàn)方法D 5031、G151、G153封裝的碳弧燈法——封裝的碳弧燈是1918年最早用作模擬太陽(yáng)光的輻射器,但封裝的碳弧燈光譜分布與日光光譜和其它加速老化試驗(yàn)裝置的光源能譜有很大差異,因此用封裝的碳弧燈照射樣品所產(chǎn)生的涂膜降解類型和降解速率與戶外曝曬和其它光源照射使涂膜降解的差異很大。
35.2.2 試驗(yàn)方法D 822、G151、G152過(guò)濾的敞開(kāi)式碳弧火焰燈法——該法是封裝的碳弧燈法的一種改進(jìn)方法,與封裝的碳弧燈法相比,該裝置的光源光譜更接近太陽(yáng)光譜,但同時(shí)發(fā)射大量比日光光譜短的UV-C光,這部分光將導(dǎo)致涂膜不真實(shí)的破壞,因?yàn)樽匀还庵袥](méi)有這部分光。
35.2.3 試驗(yàn)方法G 151、G155氙弧燈法——將氙弧燈發(fā)射的光用過(guò)濾器處理以除去不需要的光。試驗(yàn)方法G 155規(guī)定了氙弧燈發(fā)射的能譜分為范圍,它很好地模擬了太陽(yáng)光的輻射能譜,氙弧燈照射造成深色樣板和淺色樣板產(chǎn)生的溫差與戶外曝曬非常相似。但然而氙弧燈不真實(shí)地高輻射水平、以及大量近紅外輻射導(dǎo)致不同顏色材料產(chǎn)生不真實(shí)的溫差。隨著燈管的老化氙弧光衰減,通過(guò)調(diào)節(jié)燈管的功率可以控制光源的輻射劑量。
35.2.4 熒光UV裝置,試驗(yàn)方法D 4587、G151、G154——該裝置采用UV燈作為光源,與太陽(yáng)光譜不能完全重復(fù),有些熒光UV燈可以重復(fù)太陽(yáng)光中的UV輻射部分,它使許多耐久性涂膜發(fā)生破壞。試驗(yàn)方法G 154規(guī)定了三種不同的熒光UV燈的光譜分布。建議用UVA-340熒光燈測(cè)試外用涂膜,發(fā)射峰為351nm的UVA熒光燈可用于檢測(cè)暴露于玻璃窗下的材料耐候性。試驗(yàn)方法G 154規(guī)定了UVB熒光燈的發(fā)射光譜范圍,發(fā)射峰值為313nm。這類光源發(fā)射大量UVB輻射,導(dǎo)致受試材料非???,但不真實(shí)地降解破壞。由于UV熒光燈缺乏太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和紅外光部分,故不會(huì)使受試材料產(chǎn)生戶外曝曬時(shí)存在的樣板明暗部分的溫差現(xiàn)象。
35.3 綜上所述,進(jìn)行粉末涂膜加速老化試驗(yàn)的方法有D 822、D 4141、D 4587、D 5031、G 141、 G 147、G 151、G 152、G153、G 154、G 155,也可采用買(mǎi)賣(mài)雙方認(rèn)可的其它方法。對(duì)于外用產(chǎn)品而言,在整個(gè)加速老化試驗(yàn)中粉末涂膜的諸多性能需要定期評(píng)價(jià),這些性能評(píng)價(jià)方法見(jiàn)34.2節(jié)。
36 加速環(huán)境暴露試驗(yàn)
36.1 與加速老化相比,加速環(huán)境暴露試驗(yàn)旨在使粉末涂膜發(fā)生的降解比在實(shí)際使用環(huán)境中的降解快得多。最重要的是應(yīng)當(dāng)選擇一種可信的試驗(yàn)方法,它能很好地模擬涂膜的實(shí)際使用環(huán)境條件,從而預(yù)測(cè)涂料的使用壽命。所采用的試驗(yàn)方法是否是已經(jīng)建立的方法(如B 117鹽霧試驗(yàn)方法)、或者為特殊行業(yè)開(kāi)發(fā)的模擬實(shí)際使用環(huán)境的新方法等是很重要的。例如家電行業(yè)開(kāi)發(fā)的加速試驗(yàn)?zāi)M了涂層長(zhǎng)期暴露在熱循環(huán)、食品沾污或二者兼具的環(huán)境條件。
36.2 已經(jīng)建立的加速環(huán)境暴露試驗(yàn)如下所述,在整個(gè)暴露試驗(yàn)中許多涂膜性能需要定期評(píng)價(jià),這些評(píng)價(jià)方法參見(jiàn)34.2節(jié)。
36.2.1 絲狀腐蝕——絲狀腐蝕是發(fā)生在涂膜下部金屬底材的典型腐蝕,呈現(xiàn)典型的絲狀結(jié)構(gòu),往往由尖銳的邊緣或暴露的金屬部位開(kāi)始發(fā)生,根據(jù)D 2803指南測(cè)定粉末涂膜絲狀腐蝕的程度。
36.2.2 鹽霧——鹽霧試驗(yàn)有助于人們確定涂膜在高濕度和高鹽濃度的使用環(huán)境中抵抗環(huán)境破壞的能力。在實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)條件下,溫度、pH、鹽濃度和其它物理參數(shù)需要加以調(diào)控。底材的選擇、涂膜體系、涂膜劃痕的方法、樣板在鹽霧箱中的位置、試驗(yàn)時(shí)間、樣板的檢查(時(shí)間間隔)、以及試驗(yàn)結(jié)果的報(bào)告均需要買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。按照B 117進(jìn)行鹽霧試驗(yàn),試驗(yàn)方法D 1654可用以評(píng)價(jià)涂膜的腐蝕結(jié)果,也可采用其它的評(píng)價(jià)方法。
36.2.3 模擬大氣腐蝕破壞(SCAB)——SCAB是相對(duì)較新的一種循環(huán)腐蝕試驗(yàn)(首先由汽車(chē)行業(yè)提出),該試驗(yàn)可以預(yù)測(cè)涂膜在腐蝕環(huán)境中的使用壽命,特別適用于鍍鋅底材表面的涂膜試驗(yàn)。SCAB試驗(yàn)方法也有許多改進(jìn)的方法,最重要的是試驗(yàn)條件等需要買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。典型的SCAB腐蝕試驗(yàn)是將樣板進(jìn)行干熱(60℃)—冷凍(-23℃)—5%NaCl溶液浸泡—室溫干燥—高溫高濕大氣(≈60℃,85%RH)的循環(huán)試驗(yàn)。某些SCAB試驗(yàn)方法還包括加速老化試驗(yàn)(本指南36章)。
36.2.4 耐水試驗(yàn)——涂膜耐水試驗(yàn)有助于人們預(yù)測(cè)涂膜在高濕或浸水環(huán)境中的使用壽命。耐水試驗(yàn)中涂膜氣泡、軟化、附著力喪失是涂膜破壞的證據(jù),這種破壞在涂膜吸附水蒸發(fā)以后不會(huì)消失或恢復(fù)。
36.2.4.1 根據(jù)D 1735或D 2247分別在水霧或100%RH條件下測(cè)定涂膜耐水性。
36.2.4.2 根據(jù)試驗(yàn)方法D 4585在受控的凝露條件下測(cè)定涂膜的耐水性。
36.2.4.3 根據(jù)試驗(yàn)方法D 870采用浸水試驗(yàn)測(cè)定涂膜耐水性。本試驗(yàn)方法特別適用于浸泡在水中得涂膜檢測(cè)。

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