淺談彩色涂層鋼板的性能檢測(cè) 

     我國(guó)自1987年建成第一條彩涂板生產(chǎn)線以來(lái)，彩涂板生產(chǎn)技術(shù)已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，生產(chǎn)能力大幅度提高，特別是近兩年發(fā)展很快。

  目前，國(guó)內(nèi)彩涂產(chǎn)品的質(zhì)量檔次參差不齊，一方面原因是一些中小企業(yè)為了追求短期效益，采用質(zhì)量達(dá)不到涂裝要求的基板,減少涂層厚度，使用低檔次涂料，甚至采用白色、藍(lán)色漆作為底漆來(lái)降低成本。另一方面,有些用戶對(duì)彩涂板性能了解的不很全面,忽視了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求,不注重產(chǎn)品的使用壽命,只注重價(jià)格,而沒(méi)有完全做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。因此,規(guī)范和控制彩涂板的質(zhì)量顯得十分重要。綜合采用歐、美、日標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行嚴(yán)格的性能檢測(cè),如:一次物性檢測(cè):膜厚、色差、光澤、硬度、彎曲、反向沖擊、耐溶劑性；二次物性檢測(cè):耐腐蝕性、耐候性等是保證彩涂板質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。（先介紹一次物性檢測(cè)）

1 一次物性檢測(cè)

一次物性檢驗(yàn)是從取樣到試驗(yàn)結(jié)果用很短時(shí)間(大約20min)完成的試驗(yàn)。在這些檢驗(yàn)中,對(duì)于同一性能的彩涂板檢驗(yàn)方法不同,所得出的試驗(yàn)結(jié)果的精度不同。

  彩涂板膜厚的測(cè)定通常有3種方法:重量測(cè)量法、非破壞性測(cè)定法(電磁式、X射線法、β線法)、破壞性測(cè)厚法(DJH法)。

檢測(cè)T彎性能通常有兩種方法:軸(A法)、彎曲試驗(yàn)機(jī)(B法)。

軸彎曲試驗(yàn)儀(A法):取寬度為50mm,長(zhǎng)度為100～150mm的試樣，將試樣被測(cè)面向下裝入儀器中，將試樣緊貼軸彎曲180°,檢查試樣緊貼彎曲面有無(wú)裂紋，用不同直徑的軸進(jìn)行彎曲,找出彎曲部位不出現(xiàn)開裂或剝離的最小直徑的芯軸?？归_裂或剝離的能力用T值表示:T=最小軸直徑/涂層板的厚度。用這種方法測(cè)定基板的厚度不能超過(guò)1mm。

彎曲試驗(yàn)機(jī)(B法):用試樣的本體來(lái)連續(xù)檢測(cè)。即把試樣一端插入臺(tái)鉗,彎曲試樣并將試樣的彎曲部分壓緊即完成“0”T彎曲,繼續(xù)做180°彎曲,折迭中央有一個(gè)試樣厚度得到“1T”彎曲,依次可得到“2T”、“3T”...彎曲,重迭部分不應(yīng)有明顯的空隙存在,使彎曲部分涂層不產(chǎn)生裂紋或剝離的最小T彎值即為涂層抗裂紋或剝離的T彎。用這種方法測(cè)定基板的厚度不能超過(guò)0.8mm。

A法和B法測(cè)量的效果基本上是一樣的,用A法測(cè)量時(shí),用最小軸直徑/涂層板的厚度有一個(gè)換算關(guān)系,容易產(chǎn)生誤差;用彎曲試驗(yàn)機(jī)測(cè)量T彎操作更方便,更精確。目前國(guó)內(nèi)涂料公司、彩涂板生產(chǎn)企業(yè)基本上使用B法測(cè)量T彎。

 反向沖擊功是評(píng)定涂層在重錘的快速?zèng)_擊時(shí)，涂層抗開裂或剝離的能力，是一個(gè)動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)。檢測(cè)方法通常有兩種:落球式和杜邦式。

落球式：取不小于75mm×150mm的試樣,落錘重量為1Kg,沖頭直徑為15.87mm,將試樣被檢測(cè)面向下放在沖模上,讓重錘從一定的高度落下，每次高度增加25mm進(jìn)行試驗(yàn)，一旦出現(xiàn)裂紋，在該高度、稍低于和稍高于該高度上做3個(gè)沖擊試驗(yàn),每個(gè)做5次,以評(píng)定裂紋的級(jí)別。沖擊區(qū)域不應(yīng)在同一位置連續(xù)沖擊,沖頭打在試樣上,形成凹陷,用放大鏡檢查涂層脫落情況。適用于基材變形極小(基板厚度通常小于1mm)沖擊試驗(yàn)。

杜邦式：取不小于75mm×150mm的試樣，落錘重量500±1g,沖擊體的半徑為6.35±0.03mm，落錘高度為500mm，根據(jù)基板的厚度選擇不同的沖擊功。根據(jù)裂紋產(chǎn)生的情況評(píng)定級(jí)別。更適用于基材變形較大(基板厚度通常大于1mm)的沖擊試驗(yàn)。

確定沖擊高度,從而確定沖擊功。測(cè)量過(guò)程中容易產(chǎn)生誤差,測(cè)量精度不高;杜邦式是根據(jù)基板的不同厚度規(guī)定一定的沖擊功,來(lái)評(píng)價(jià)裂紋和剝離的級(jí)別,對(duì)涂料性能的描述更精確直觀,測(cè)量精度較高,但規(guī)定沖擊功較小。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)基板的厚度分為兩檔(≤0.8mm >0.8mm)沖擊功分別規(guī)定9J、6J,規(guī)定不能產(chǎn)生脫落。

   評(píng)價(jià)涂膜抵抗劃傷的能力,卷鋼鋼板的加工成型一般是輥壓成型或沖壓成型，因此，抗劃傷性是彩涂板很重要的性能。

   涂膜硬度的檢測(cè)通常有兩種方法檢驗(yàn),即：鉛筆硬度和硬幣刮傷試驗(yàn)。

鉛筆硬度:將規(guī)定的鉛筆消出5～6mm的長(zhǎng)度、磨平,使鉛筆與試驗(yàn)樣成45°角,然后由近向遠(yuǎn)劃6.5mm,在同一區(qū)域內(nèi)進(jìn)行5次劃傷操作,如破損不超過(guò)3處,即可將此測(cè)試區(qū)域的鉛筆硬度作為測(cè)試結(jié)果,測(cè)試時(shí)從高硬度向低硬度的順序進(jìn)行。

如:H※F※HB※B※2B。用該方法評(píng)定漆膜的硬度,受鉛筆牌號(hào)和鉛筆質(zhì)量的影響,例如:美國(guó)產(chǎn)的鷹牌比日本產(chǎn)三菱牌鉛筆硬度高一個(gè)規(guī)格,我國(guó)的中華牌鉛筆的硬度和三菱牌鉛筆硬度相當(dāng)。不同生產(chǎn)批號(hào)的鉛筆的質(zhì)量差異也會(huì)給試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)不同影響。另外,在試驗(yàn)操作中應(yīng)使用儀器,使鉛筆的角度、所施加的力達(dá)到均勻、一致。以減少試驗(yàn)帶來(lái)的誤差。

硬幣劃傷:用邊緣無(wú)磨損的一元硬幣,手持硬幣并和試板之間成45°,施加1公斤的力,以1cms的速度平行移動(dòng)硬幣,移動(dòng)距離為2cm,在同一區(qū)域平行劃三次,每條間隔大于5mm在三塊試驗(yàn)板上做試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果兩道或兩道以上清楚看見(jiàn)基板,判定為“見(jiàn)底”,有兩道或兩道以上不能清楚看見(jiàn)基板,判定為“不見(jiàn)底”;三塊試驗(yàn)板有兩塊或兩塊以上“見(jiàn)底”,判為“見(jiàn)底”;三塊試驗(yàn)板中有兩塊或兩塊以上“不見(jiàn)底”則判定為“不見(jiàn)底”。

硬幣劃傷試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便,不受儀器精度的限制,缺點(diǎn)是人為操作帶來(lái)試驗(yàn)結(jié)果的誤差。

 耐溶劑性能(MEK)是一項(xiàng)很重要的指標(biāo),能夠評(píng)定涂料的固化和交聯(lián)程度,直接影響其涂層的性能。其測(cè)試方法是用粗紗布(3～4層)包住帶有橡膠指套的手指,浸入丁酮中,再充分?jǐn)D干(不允許有溶劑滴落)，立即用浸透溶劑的粗紗布在試樣表面用力來(lái)回摩擦，來(lái)回形程至少150mm,摩擦壓力適中,速度約1次/秒(以一個(gè)來(lái)回計(jì)一次)。在整個(gè)過(guò)程中紗布始終保持濕潤(rùn)，摩擦至漆膜損壞或規(guī)定的次數(shù)為止。檢查125mm中間區(qū)域的摩擦面積,和相鄰未摩擦區(qū)域的光澤、硬度、膜厚進(jìn)行比較,并檢查紗布有無(wú)涂層脫落的痕跡。注意在擦拭時(shí)應(yīng)保持用力均勻，以減少試驗(yàn)誤差。

色差是檢驗(yàn)彩涂板和標(biāo)準(zhǔn)板之間的顏色差異，色差值與涂料和工藝控制有關(guān)，在生產(chǎn)中通過(guò)調(diào)整膜厚和固化溫度控制該項(xiàng)指標(biāo)。測(cè)量方法通常有兩種：目視比色法、測(cè)定法。

  目視比色法是指正常視力的人員在天然散射光線下目測(cè)檢查所制試樣與標(biāo)準(zhǔn)板的顏色有無(wú)明顯的差別，當(dāng)試樣為無(wú)光和平光涂膜時(shí)，使入射照明光線與被測(cè)表面呈45°；當(dāng)觀測(cè)有明顯鏡面反射的試樣，調(diào)整入射光的角度,消除鏡面反射的影響，將樣板分別與標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行對(duì)比。目視比色法比儀器測(cè)量更直觀，精確，但受觀測(cè)者的主觀因素影響較大。

  儀器測(cè)定法:通過(guò)色差儀在一定的光源下，分別測(cè)定樣板和標(biāo)準(zhǔn)板的色坐標(biāo)值,轉(zhuǎn)化成刺激值X、Y、Z,然后按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的顏色公式計(jì)算試樣、標(biāo)準(zhǔn)試樣的顏色數(shù)值，最后比較顏色的差異和變化情況。

色差儀應(yīng)用在在線檢測(cè)時(shí)，通常安裝在出口段的出口活套后面，能及時(shí)的測(cè)定彩涂板的色差，通過(guò)計(jì)算機(jī)反饋到精涂機(jī)控制室，在膜厚的公差范圍內(nèi)調(diào)整膜厚來(lái)消除這種色差。