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摘要：介紹了涂料檢測(cè)中取樣和樣品的檢查、漆膜制備方法、樣板的養(yǎng)護(hù)條件、涂料常見(jiàn)檢測(cè)底材及處理方法并提出了一些建議。

 

關(guān)鍵詞：涂料檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、取樣、制備方法、養(yǎng)護(hù)條件、底材、處理方法

 

0 引言

涂料檢測(cè)是判定涂料品質(zhì)的重要手段，而檢測(cè)中如何正確采用和正確執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)直接影響測(cè)定結(jié)果。

我國(guó)涂料行業(yè)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)從上世紀(jì)70年代起步，總體涵蓋了涂漆前底材處理及涂裝技術(shù)規(guī)范、基本物性和施工性能、外觀及光學(xué)性能、機(jī)械性能、耐化學(xué)性及耐腐蝕性能；耐濕熱、耐鹽霧、耐候性；有害物質(zhì)限量及測(cè)試方法等3大類，涉及涂料的國(guó)標(biāo)(GB)、化工行標(biāo)(HG)、機(jī)械行標(biāo)(JB)、交通行標(biāo)(JT)、輕工業(yè)行標(biāo)(QB)、石油天然氣行標(biāo)(SY)、鐵道行標(biāo)(TB)、建材行標(biāo)(JC)、建筑工業(yè)行標(biāo)(JG)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(HJ)、公共安全行標(biāo)(GA)等標(biāo)準(zhǔn)。

下面就涂料檢測(cè)中常見(jiàn)的幾個(gè)環(huán)節(jié)：取樣和樣品的檢查、漆膜制備方法、樣板的養(yǎng)護(hù)條件、涂料常見(jiàn)檢測(cè)底材及處理方法等如何正確操作進(jìn)行簡(jiǎn)述[1-3]。

 

1 取樣和樣品的檢查

1.1 取樣

取樣是為了得到適當(dāng)數(shù)量的品質(zhì)一致的測(cè)試樣品，要求對(duì)所測(cè)試的產(chǎn)品具有足夠的代表性。GB/T 3186-2006 (ISO 15528:2000, IDT)《色漆、清漆和色漆與清漆用原材料 取樣》對(duì)液體、膏狀物體、固體類涂料產(chǎn)品的取樣做出了規(guī)定，其中至關(guān)重要的是取樣部位和取樣數(shù)量。

實(shí)際生產(chǎn)、驗(yàn)收中，不大注重取樣的情況很多，存在極大的隨意性，不僅不按部位和數(shù)量取樣，如未攪拌均勻造成固體含量項(xiàng)目數(shù)據(jù)的差錯(cuò)，甚至還有做不同的檢測(cè)項(xiàng)目，提供不同的樣品，涂料全部檢測(cè)項(xiàng)目不能確保從同一樣品中獲取，導(dǎo)致結(jié)果的不確定性增加。

1.2 樣品的檢查

待樣品品按照GB/T 3186取得后，需按照GB/T 20777-2006 (ISO 1523:1992, IDT)《色漆和清漆 樣品的檢查和制備》對(duì)涂料樣品進(jìn)行初檢，以確定所選取清漆、乳液、稀釋劑等流體產(chǎn)品、色漆類流體產(chǎn)品、膩?zhàn)?、厚漿涂料類黏稠樣品、粉末狀樣品等4類樣品符合代表性。

 

2 漆膜制備方法

評(píng)價(jià)漆膜的各種性能，首先須制得符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的漆膜，即均勻合適厚度的漆膜。制得的漆膜要能真實(shí)地反映漆膜的本質(zhì)，即使有缺陷也要反映出來(lái)，但又不能由于外部的原因，如制備的環(huán)境，而使漆膜本質(zhì)有所改變。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB/T 1727-2021《漆膜一般制備法》

HG/T 3334-2012《電泳涂料通用試驗(yàn)方法》

HG/T 3855-2006《絕緣漆漆膜制備法》

JG/T 23-2001《建筑涂料涂層底材的制備》

GB/T 1765-1979(1989)《測(cè)定耐濕熱、耐鹽霧、耐候性的漆膜制備法》(已作廢)

GB/T 6741-1986《均勻漆膜制備法(旋轉(zhuǎn)涂漆器法)》(已作廢)

上述6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行有效的為前4個(gè)，其適用范圍是不一樣的。GB/T 1727規(guī)定了制備一般漆膜的材料、底材的表面處理、制板方法、漆膜的干燥和狀態(tài)調(diào)節(jié)及各種涂料的漆膜厚度要求等，共列出6種制板方法，分別為刷涂法、噴涂法、浸涂法、刮涂法、旋轉(zhuǎn)涂漆器法和澆注法；HG/T 3334、HG/T 3855、JG/T 23分別適用于電泳涂料、絕緣漆、建筑涂料漆膜的制備；GB/T 1765(已作廢)標(biāo)準(zhǔn)制備的漆膜一般用于耐濕熱、耐鹽霧、耐候性的測(cè)定，目前已被GB/T 1727替代；GB/T 6741(已作廢)通過(guò)控制試樣的黏度、儀器的轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)制備一定厚度的漆膜。上述6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中GB/T 1727為通用方法，其內(nèi)容已包含了其它幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的方法，且包含GB/T 6741。下面介紹這一標(biāo)準(zhǔn)中的幾種目前試驗(yàn)較常用的制板方式。

2.1 刷涂法

將樣品稀釋至適當(dāng)黏度或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的黏度，用漆刷在規(guī)定的底材上快速均勻地沿縱橫方向涂刷，使其形成一層均勻的漆膜，不允許有空白和溢流現(xiàn)象，刷好的樣板應(yīng)平放使其干燥。

一般實(shí)驗(yàn)室用漆刷為狼毛刷。此法通過(guò)控制刷涂量來(lái)控制樣板漆膜厚度。

JG/T 23-2001中5.2亦為刷涂法。

2.2 噴涂法

將樣品稀釋至噴涂黏度，在規(guī)定的底材上噴涂成均勻的漆膜，不得有空白和溢流現(xiàn)象。

噴涂時(shí)噴槍與被涂面間距大于200 mm，噴涂方向要與被涂面成適當(dāng)?shù)慕嵌?，空氣壓力?.2~0.4 MPa，噴槍移動(dòng)速度要均勻。

此法通過(guò)控制樣品黏度、噴槍移動(dòng)速度、噴涂道數(shù)等要素來(lái)控制漆膜厚度。

JG/T 23-2001中5.3亦為噴涂法，噴涂量的控制通過(guò)稱重噴涂前后試板質(zhì)量來(lái)進(jìn)行控制。

2.3 優(yōu)異的表面活性

將樣品稀釋至適當(dāng)?shù)酿ざ?，然后以緩慢均勻的速度將底材垂直浸入樣品中，停留約30 s，以同樣速度取出，滴干懸掛，在規(guī)定的時(shí)間間隔后，將樣板倒轉(zhuǎn)180°，以同樣方法第二次浸涂。

此法通過(guò)控制樣品黏度來(lái)控制漆膜厚度。

HG/T 3855-2006中3.2亦為浸涂法。

2.4 刮涂法

利用刮涂器刀片與底材平面之間具有一定的間隙來(lái)制備具有一定濕膜厚度的漆膜的方法。常見(jiàn)的刮涂器器具有：刮涂器、漆膜制備器、漆膜涂布器、線棒等。

JG/T 23-2001中5.4亦為刮涂法。

 

3 樣板的養(yǎng)護(hù)條件

3.1 自干漆

一般情況，樣板應(yīng)置于恒溫恒濕條件下48 h后檢驗(yàn)。對(duì)于揮發(fā)性涂料，樣板應(yīng)置于恒溫恒濕下24 h后檢驗(yàn)。

恒溫恒濕條件：GB/T 9278-2008 (ISO 3270:1984, IDT)《涂料樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的溫濕度》中規(guī)定溫度(23±2) ℃，相對(duì)濕度(50±5)%。

3.2 烘干漆

一般情況，制板后放置15~30 min，再放入烘箱中，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間、溫度進(jìn)行干燥。烘干后的漆膜應(yīng)至少在GB/T 9278規(guī)定的恒溫恒濕條件下放置0.5~1 h后測(cè)試。

 

4 涂料常見(jiàn)檢測(cè)底材及處理方法

一般涂料檢測(cè)用底材參照GB/T 9271-2008 (ISO 1514:2004, MOD)《色漆和清漆標(biāo)準(zhǔn)底材》執(zhí)行。GB/T 9271中列出了8種底材的材質(zhì)要求及處理方法，底材分別為鋼板、馬口鐵板、鍍鋅板、鋁板、玻璃板、硬質(zhì)纖維板、紙面石膏板、纖維補(bǔ)強(qiáng)水泥板。下面介紹的幾種底材為目前試驗(yàn)較常用的底材。

4.1 鋼板

鋼板主要用于涂料理化性能、耐化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及重防腐涂料耐濕熱、耐鹽霧、耐候性的測(cè)定。

材質(zhì)要求：鋼板可采用GB/T 700-2006規(guī)定的牌號(hào)為Q195或Q215的冷軋鋼板；或者采用抗拉強(qiáng)度不小于270 MPa，斷后伸長(zhǎng)率不小于31%要求的冷軋鋼板。

鋼板噴砂一般選用熱軋鋼板。根據(jù)李春平等人[4]的研究，隨著熱軋鋼板表面粗糙度的增大，涂層的耐腐蝕性能降低。當(dāng)熱軋鋼板粗糙度(Ra)在3.4~4.4 μm或更低時(shí)，涂層的耐腐蝕性能與冷軋鋼板涂層的耐腐蝕性能相當(dāng)；當(dāng)熱軋鋼板粗糙度(Ra)在7.0~9.0 μm時(shí)，涂層的耐腐蝕性能與未經(jīng)拋丸處理的熱軋鋼板涂層的耐腐蝕性能相當(dāng)；當(dāng)熱軋鋼板粗糙度(Ra)在9.0~12.0 μm時(shí)，涂層的耐腐蝕性能?chē)?yán)重下降。

圖1 熱軋噴砂鋼板與冷軋鋼板

處理方法：(1)用溶劑清洗；(2)用水性清洗劑清洗；(3)打磨；(4)磷化處理；(5)噴射清理(適用于熱軋鋼板)。

常用的方法為GB/T 9271標(biāo)準(zhǔn)中的3.5.2，即用400號(hào)水砂紙手工打磨。

手工打磨的操作順序：(1)在底材上以平行于任意一邊的方向平直均勻地打磨；(2)以垂直于第一次打磨的方向打磨至原來(lái)的磨痕被磨掉為止；(3)以直徑約80~100 mm的圓周運(yùn)動(dòng)打磨，直至表面形成的圓周重疊的為止。

表1 測(cè)試用鋼板的常用尺寸

鋼板要選用合乎標(biāo)準(zhǔn)的樣板，切勿選用代用藍(lán)圈的回收料冶煉的鋼板，否則會(huì)造成制備的漆膜附著力嚴(yán)重下降，進(jìn)而使涂料性能檢測(cè)的不確定性增加。

4.2 馬口鐵板

馬口鐵板主要用于涂料理化性能試驗(yàn)。

材質(zhì)要求：底材應(yīng)是表面質(zhì)量為Ⅰ級(jí)的馬口鐵板，符合GB/T 2520-2008的要求，公稱厚度為0.2~0.3 mm，硬度值T52，雙面均勻鍍錫。

圖2 馬口鐵板

處理方法：(1)用溶劑清洗；(2)用水性清洗劑清洗；(3)打磨。

常用的方法為標(biāo)準(zhǔn)中的4.3即打磨法。

一般情況下，用500號(hào)水砂紙干磨打磨，打磨程序同鋼板打磨。目前除HG/T 4342-2012《鱗片型鋅粉底漆》標(biāo)準(zhǔn)物理性能要求打磨掉鍍錫層外，其余方法標(biāo)準(zhǔn)要求底材上不得有一處鍍錫層被全部磨掉。打磨后用溶劑清洗，擦干，置于干燥器中。

表2 測(cè)試用馬口鐵板的常用尺寸

馬口鐵板要求底材上不得有一處鍍錫層被全部磨掉；盡量選用合乎標(biāo)準(zhǔn)的馬口鐵板，如使用制罐的馬口鐵板時(shí)，其厚度、硬度不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，或有時(shí)其上面會(huì)有一層清漆或底漆，均可能造成檢測(cè)結(jié)果偏差。

4.3 鋁板

鋁板主要用于如太陽(yáng)光反射比、半球發(fā)射率光學(xué)性能的試驗(yàn)、涂料耐磨性試驗(yàn)或航空航天涂料性能的試驗(yàn)。

材質(zhì)要求：符合GB/T 3880.1-2023規(guī)定的鋁合金板的要求。

圖3 圓鋁板

處理方法：(1)用溶劑清洗；(2)用水性清洗劑清洗；(3)打磨；(4)鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜。

常用的方法為標(biāo)準(zhǔn)中的4.3即打磨法。

此處用打磨法處理樣板時(shí)，一般隨時(shí)處理隨時(shí)使用。用軟布?jí)|或其他合適的材料沾上合適磨料，依上述打磨程序打磨，直至去除表面痕跡，用溶劑洗凈，擦干，置于干燥器中。

由于鋁是兩性物質(zhì)，所以鋁板處理后應(yīng)立即進(jìn)行涂漆[5]。

表3 測(cè)試用鋁板的常用尺寸

4.4 纖維補(bǔ)強(qiáng)水泥板

由于石棉類物質(zhì)屬于致癌物質(zhì)，故GB/T 9271-2008修訂時(shí)，在GB/T 9271-1988的基礎(chǔ)上，將石棉水泥板更改為纖維補(bǔ)強(qiáng)水泥板，并規(guī)定采用無(wú)石棉纖維水泥平板，其主要用于建筑涂料、地坪涂料的性能檢測(cè)。

材質(zhì)要求：采用無(wú)石棉纖維水泥平板，應(yīng)符合JC/T 412.1-2018中NAF H(高密度) V級(jí)的要求。

主要技術(shù)指標(biāo)：密度(D, 單位g/m³)在1.4≤D≤1.7，吸水率≤28%，抗折強(qiáng)度(氣干狀態(tài))≥28 MPa，抗折強(qiáng)度(飽水狀態(tài))≥18 MPa。

 

圖4 無(wú)石棉纖維水泥平板

處理方法：擦去底材表面浮灰，經(jīng)浸水使底材pH<10，清除表面泥漿，并用200號(hào)水砂紙打磨表面使其平整，用水沖洗干凈后，晾于溫度(23±2) ℃及相對(duì)濕度(50±5)%的空氣流通環(huán)境一周以上。

處理石棉水泥板時(shí)應(yīng)特別注意底材堿性的檢查，GB/T 9271-2008未描述無(wú)石棉纖維水泥平板pH值的測(cè)定方法，可參考GB/T 9271-1998中附錄C《石棉-水泥試板堿性的測(cè)定》[6-7]。

表4 測(cè)試用無(wú)石棉纖維水泥平板的常用尺寸

5 結(jié)語(yǔ)

(1)底材處理的方式將影響樣品性能的測(cè)定，應(yīng)注意處理方式的選用及所用砂布的號(hào)數(shù)；

(2)制板時(shí)應(yīng)保持樣板的潔凈，不污染；

(3)GB/T 9271-2008雖然是修改采用ISO 1514:2004標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定了常見(jiàn)的鋼板、馬口鐵板、鍍鋅板、鋁板、玻璃板、硬質(zhì)纖維板、紙面石膏板、纖維補(bǔ)強(qiáng)水泥板這8種底材的處理方式，但是對(duì)于目前常見(jiàn)的塑料漆、手機(jī)家電漆以及航空涂料所使用的塑料、碳纖維、銅板、鈦合金板等底材未描述，這些底材也未能參照使用GB/T 9271-2008對(duì)底材的處理方式，希望相關(guān)標(biāo)委會(huì)能及時(shí)彌補(bǔ)。

涂料檢測(cè)中取樣、樣品的檢查、漆膜制備、養(yǎng)護(hù)條件、底材處理，雖然都是一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，但關(guān)乎涂料性能檢測(cè)的關(guān)鍵，眾所周知實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)是模擬現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一種良好方式，如何盡可能符合現(xiàn)場(chǎng)的真是情況，得到正常的數(shù)據(jù)，需要在檢測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都做到合乎標(biāo)準(zhǔn)，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性、再現(xiàn)性高。

 

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