附著力是考核粉末塗料塗膜性能的重要指標之一,粉末塗料塗膜具有足夠的附著力時,才能發揮粉末塗料所具有的高裝飾性能和保護作用。
粉末塗料熔融後附著在基材表麵,經過聚集、流平、固化三個(ge) 階段後成膜。其固化過程是樹脂固化劑部分助劑等通過交聯反應,固化為(wei) 堅硬的塗膜,這個(ge) 過程對塗層附著力起到了關(guan) 鍵性的作用。粉末塗料的附著機理一般分為(wei) 化學附著和機械附著,化學附著力是指塗膜和基材間的界麵作用力(氫鍵和化學結合力);機械附著力一般由基材的粗糙度以及本身塗膜的強度來決(jue) 定。
附著力的測試方法
一般有劃格法、劃圈法、拉開法。考慮到實驗室與(yu) 現場的匹配性以及直觀性,我們(men) 使用劃格法來對塗層的附著力進行試驗。通用的劃格實驗三個(ge) 標準GB/T 9286-1998 ASTM D3359-2009 ISO 2409-2013 其測定方法與(yu) 判定基準基本一致。但要注意以下幾點:
1.劃格間距由基材及膜厚決(jue) 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.劃格時刀刃垂直於(yu) 基材表麵
4.力度均勻、劃格速度均勻
5.使用規定拉力的透明膠帶,測試後保留作為(wei) 參考。
影響附著力的因素
一、 基材
基材的材質對附著力的影響很重要。例如工程機械部件所用的熱軋鋼板,表麵一般存在大量碳灰以及防鏽油,由於(yu) 其表麵張力非常低,若無法除盡,對附著力會(hui) 造成極大的影響,一般該類基材需要進行打磨或者拋丸,使有效的附著麵積增大,並增加前處理工藝一方麵提高附著力,另一方麵顯著提高該類工件的耐鹽霧性能。
二、 前處理工藝(僅(jin) 選取幾種問題簡要分析)
當脫脂劑堿性過高,表麵鐵原子與(yu) 堿發生反應,改變鐵基材表麵結構,導致前處理膜上膜困難;當基材為(wei) 鋁或鋁合金時,脫脂劑堿性過大與(yu) 基材表麵金屬反應生成堿性的偏金屬鹽,當其遇到酸性的磷化液立刻生成金屬氫氧化物,烘幹後生成氧化物而非均勻磷化膜,也就是所謂的“白斑”,在“白斑”上噴塗粉末塗料後,一段時間過厚會(hui) 形成鼓包,整片漆膜脫落。
工藝水中的鈣離子、鎂離子超標,嚴(yan) 重影響脫脂劑的效果,水中的陰離子也會(hui) 附著在磷化膜上影響最終塗層附著力。
當脫脂劑中無防鏽成份時,工件從(cong) 脫脂工序到磷化或者其他前處理方式工序間極易發生“閃鏽”現象。一旦工件鏽蝕,鏽蝕處極易發生附著力不良。
水洗工藝用水未使用合格的純水或者長時間未更換,其中的陰離子以及殘存量較多的藥液均會(hui) 吸附到前處理膜上,到至塗層附著力不良。
在前處理工藝最後一道工序烘幹工序中,烘幹溫度過低或時間過短,前處理膜表麵的殘留水分和部分結晶水難以去除幹淨,噴塗成膜後,水汽在前處理膜和塗層間集聚,導致附著力喪(sang) 失。而烘幹溫度過高或時間過長可能導致前處理膜粉化,噴塗固化後與(yu) 塗層一同從(cong) 基材脫落。
三、粉末塗料本身與(yu) 固化條件
粉末塗料樹脂含量過低會(hui) 導致整體(ti) 塗層交聯不完全,整體(ti) 塗層偏脆,附著力下降,同時衝(chong) 擊性能也會(hui) 偏差。
添加劑(流平劑、潤濕促進劑等)使用不當或添加量不當會(hui) 導致粉末塗層的潤濕效果變差,塗層和基材之間存在空隙,導致附著力不良。
樹脂的樹脂量分布過寬會(hui) 導致其不能在較窄的熔融溫度範圍同時熔融,極大地影響了整體(ti) 塗層的交聯密度,導致附著力不良。
保證充足的固化時間和溫度才能保證獲得較好的流平和機械性能,但過烘烤又會(hui) 造成黃變等不良影響,需合理控製鏈速,爐溫等變量。
另外,粉末受潮、壓縮空氣中含水含油、施工環境中灰塵較大均有可能造成附著力問題。部分噴塗廠家使用直接燃氣烘烤爐燃燒產(chan) 生硫化物等小分子附著在塗層表麵使得返工時二次附著力嚴(yan) 重不良。
影響粉末塗層附著力的因素除去上文簡介的還有非常多,有些因素同時又是相互製衡的關(guan) 係,往往需要我們(men) 現場結合實際生產(chan) 條件與(yu) 環境才能得出最終結論。我們(men) 在實際生產(chan) 中,需要不探索,開發理想配方體(ti) 係優(you) 化工藝參數,匹配施工條件來滿足日益升級的市場需求。
文章來源:立邦粉末塗料
責任編輯:毛新寰
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