Эластичность. то свойство покрытия определяется следующим образом Способность пленки лакокрасочного материала после сушки следовать движению или деформации подложки без растрескивания н отслаивания . Такое определение предполагает наличие определенной адгезии, так как пленка с идеальной адгезией и пло.хой эластичностью при деформации подложки растрескивается, но ие отслаивается. Все же обычно эластичность связывают со способностью пленки к растяжению без разрыва (безотносительно к адгезии), о чем свидетельствуют обычные методы испытания эластичности пленок на поверхности металла (метод изгиба на стержнях и метод Эриксена).
Подготовка образцов к испытанию (по ГОСТ 8832—58). Лакокрасочные пленки испытывают на пластинках из стекла, стали, черной полированной жести, белой жести, дюралюминия, алюминия, дерева, фанеры и других материалов. Материал подложки для проведения испытания указан в ГОСТ или ТУ на метод испытания.
Пигмент оценивается также по у к р ы в и с т о с т и, т. е. по способности закрывать грунт так, чтобы он не просвечивал через слой нанесенной краски. Этот показатель зависит как от природы самого пигмента и связующего, так и от его дисперсности, т. е. от размеров его частичек. Чем тоньше растерт пигмент (однако до некоторого предела), т. е. чем выше его дисперсность, тем больше его укрывистость, а следовательно, тем меньше расход лакокрасочного материала на единицу поверхности. Методы испытания на укрывистость изложены в ГОСТ 8784—58.
Лакокрасочное покрытие считается выдержавшим испытание на адгезионную прочность данным методом, если по степени отслаивания соответствует норме, указанной в ТУ или ГОСТ на этот лакокрасочный материал,
Вязкость и режим нанесения лакокрасочного материала на подложку указаны в ГОСТ или ТУ на материал или на метод испытания.
Контроль качества и методы испытаний лакокрасочных материа лов и покрытий...
Определение количества растворителя и сухого остатка в лакокрасочных материалах проводится согласно ГОСТ 6989—54. Метод основан на испарении растворителей, входящих в состав лакокрасочных материалов. Испарение растворителей происходит под действием тепла, излучаемого на поверхность лакокрасочного материала инфракрасной лампой (марка ЗС2, 127 X 250 ЗС1, 127 X 500 ЗСЗ, 220 X 500). Установка для испытания показана на рис. 15. Температурный режим лампы устанавливают через 5 мин после ее включения.
При контрольной проверке качества лакокрасочного материала, а также соответствия тары, упаковки и маркировки требованиям технических условий применяют правила отбора проб и методы испытаний, изложенные в п. 3 Методы испытаний во всех технических условиях.
С т о й к о с т ь пленки к действию кислот и щелочей. Испытание проводят в комплексном четырехслойном покрытии (один слой грунтовки ХС-068, два слоя эмали ХС-710 и один слой лака ХС-76). Окраску производят методом окунания при вязкости лакокрасочного материала 20—22 с.
Примеры выбора метода испытаний для конкретных покрытий в зависимости от вида пленкообразующего лакокрасочного материала и агрессивной среды приведены в справочном приложении
ВЫБОР МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ЛАКОКРАСОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СОЛЯНОЙ, АЗОТНОЙ И СЕРНОЙ КИСЛОТ
Метод испытаний должен быть указан в стандарте или технических условиях на лакокрасочный материал.
Однако на подложке с такой пленкой методом анодного электроосаждения водорастворимых материалов покрытия получить не удается из-за высоких изолирующих свойств оксидного слоя. Меньшей пассивностью обладают слои, полученные оксидированием и фосфатированием поверхности. На этих образцах подложек можно получить покрытия анодным электроосаждением. Подложки с удаленным естественным оксидным слоем имеют наименьшую пассивность, на них легко получаются покрытия анодным электроосаждением. Результаты
ускоренных и натурных противокоррозионных испытаний покрытийпоказали, что чем пассивнее исходная подложка перед нанесением покрытия анодным электроосаждением, тем лучше его противокоррозионная стойкость. Метод позволяет выбрать оптимальный способ подготовки поверхности, а также установить вли- шие наносимого на нее лакокрасочного материала.
В первую группу входят методы центробежный, согласно которому пленка под действием центробежных сил срывается с субстрата, установленного в центрифуге пневматический — под покрытие подается под давлением воздух и по давлению, при котором происходит отслаивание, определяют прочность связи пленки с основой баллистический, по которому покрытие отрывается от субстрата выстреливаемой пулей, расположенной под покрытием решетчатого надреза, в котором мерой адгезии является участок покрытия, не отслаивающийся при прорезании покрытия рядом прорезей, параллельно расположенных под прямым углом друг к другу метод штифтов, по которому покрытие срезается при кручении штифтов, расположенных заподлицо с поверхностью субстрата и изготовленных, как правило, из того же материала, что и субстрат метод срезания покрытия резцом (отслаивания к.тином). Большинство из этих методов не нашли широкого применения из-за технических сложностей и трудности определения адгезионной прочности покрытия. Наиболее прост метод решетчатого надреза, который включен в ряд стандартов на испытания лакокрасочных покрытий (в зависимости от типа п толщины покрытия расстояние между прорезями составляет от 0,5 до 2 мм). Однако это испытание— скорее технологическая проба, поскольку результат измерений трудно интерпретировать в терминах прочности. При определенных ограничениях вполне пригоден и метод штифтов [9], хотя для этих испытаний необходимо изготавливать
Непроницаемость пековых пленок в зависимости от и.х толщины и природы, точно не измерялась. Однако испытания стандартным методомдеревянного шарика (А г № 0620) пленок из пластифицированного пека, применяемого для лакокрасочных покрытий, показали, что пек представляет ценность как непроницаемый материал. В нормативах по испытанию битумных продуктов (5РВ 166) приводятся еще два метода измерения непроницаемости.
Определение химической стойкости. Обычные методы рпределения стойкости покрытий к воде и другим химическим реагентампредусматривают погружение окрашенных образцов на или /з высоты в испытуемую среду. При этом необходимо надежно защищать края образцов, что практически не удается сделать при испытании деревянных образцов. Следовательно, метод погружения для испытания покрытий на деревянных образцах непригоден. Проще всего проводить определение следующимобразом. На деревянную пластинку нанести лакокрасочный материал и высушить его по режиму, предусмотренному в ТУ на данный материал. После выдержки полученного покрытия в течение 7 суток на воздухе на его поверхность нанести пипеткой около 1 мл химического реагента и прикрыть стеклянным колпачком с оттянутыми краями. Через определенные интервалы времени наблюдать за изменением внешнего вида покрытия.
Методы испытаний лакокрасочных покрытий
Сухое лакокрасочное покрытие должно обладать целым рядом физико-механических свойств: адгезией с древесиной, твердостью, эластичностью, теплостонкостью, прочностью на истирание, свето- и влагостой¬ костью. Эти свойства в период служ б ы покрытия не¬ прерывно меняются: более быстро в начальны й период его образован и я, в процессе вы сы хания пленки, и значительно медленнее в период старения покрытия.
У большинства лакокрасочных покрытий с тече¬ нием времени постепенно повыш аются их твердость, теплостойкость и хрупкость, при водящ и е в конечном итоге к растрескиванию и порче покрытия. Поэтому определение свойств покрытий является условным, так как показатели их не остаются постоянными во вре¬ мени. Сроки проведения испытания покрытий после их нанесения оговаривают в технических условиях на каждый лакокрасочный материал
Физико-механические свойства покрытий зави сят в первую очередь от свойств лакокрасочных материалов. Н а свойства покрытий оказывают
влияние такж е тех¬ нология-и режимы нанесения материалов, способы сушки и обработки, толщ ин а покрытий и ш ерохо¬ ватость поверхности древесины и древесного м а ¬ териала.
Определение адгезии покрытия с древесиной. Адгезия — это прочность сцепления лакокрасочного покрытия с поверхностью изделия (подложки). П роч¬ ность сцепления покрытия с поверхностью изделия зависит от ряда факторов: свойств отделочных мате¬ риалов, силы когезии (внутреннего сцепления) по¬ крытия и древесины, толщ ины покрытий и др.
Различные отделочные составы имеют различную способность к сцеплению. Например, водорастворимые клеи и масляны е составы имеют м еж ду собой слабую адгезию, поэтому масляные пленки на таком клеевом грунте будут быстро слущ и ваться. Воск и м асло т а к ж е имеют слабую адгезию между собой. Наиболее вы¬ сокой адгезией отличаются однородные составы
Определение твердости. Твердость характеризует сопротивление материала проникновению в него дру¬ гого твердого недеформируемого тела и имеет р а з м е р ¬ ность давления (М П а). Твердость покрытий опреде¬ ляют на контрольных образцах из древесины или древесных материалов размером 9 0 X 1 2 0 мм (ГОСТ 16838— 71). На контрольном образце* изго¬ товленном из того ж е м атер и ала, что и основная продукция, и отделанном по технологии, принятой для данного вида продукции, твердость покрытия оп¬ ределяют в трех точках, равномерно распределенных по испытуемой поверхности, но не бли ж е 10 мм от края образца.
Испытывают лакокрасочные покрытия на твердость на микротвердомере ПМТ-3 (рис. 2) или любом дру¬ гом приборе, имеющем индентор и обеспечиваю щ ем плавное приложение нагрузки 0,2 Н. Контрольный образец кладут на столик 1. На шток индентора 3 (алм азная четырехгранная пирамида с углом между противоположными гранями 136°) устанавливают 19 груз 4 массой 0,02 кг. П лавно поворачивая рукоятку 6 механизма нагружения 5, опускают груз с индентором на испытуемый участок покрытия. Время опускания индентора не должно быть менее 5 с. Плавно пово¬ рачивая рукоятку 6 механизма нагружения в обратном направлении, поднимают индентор. Столик 1 повора¬ чивают в исходное положение. Окулярным микромет¬ ром 7 измеряют с погрешностью до 0,5 мкм диагональ полученного отпечатка.
При определении твердости лакокрасочных покры¬ тий за результат испытания принимают среднее ариф ¬ метическое значение твердости покрытия из трех замеров на образце.
Определение стойкости покрытий к истиранию. Су¬ществует несколько методов определения стойкости покрытий к истиранию. Основной прибор для опреде¬ ления стойкости к истиранию по одному из методов — прибор Гарднера, состоящий из вертикально установ¬ ленной стеклянной трубки длиной 1 м с внутренним диаметром 2...3 см. Под трубкой располагают образец под углом 45° и н ап р авл яю т на него струю к в а р ц е ¬ вого песка, вытекающую цз воронки (с выходным отверстием диаметром 5 мм), которая установлена над верхним концом трубки. Стойкость покрытия к истиранию характеризуется массой песка, затраченно¬ го на истирание пленки
Другой метод основан на истирании покрытия до определенного состояния шлифовальной шкурки, на¬ клеенной на фрикционные ролики, и определении коэфф ициента стойкости к истиранию и (или) числа сошлифовки
Стойкость покрытия к истиранию определяют на образцах, вырезанных из деталей (изделий) или из¬ готовленных из тех ж е м атери алов и по той ж е тех ¬ нологии, что и детали (и зд ел и я).
Д ля проведения испытания берут не менее четы¬ рех образцов (один из которых контрольный) разме¬ ром 1 0 0 X 1 0 0 мм и толщиной ( 1 8 ± 2 ) мм д л я к аж д о го вида покрытия; в центре каж дого образц а долж но быть отверстие диаметром 7 мм. Образцы, предназначенные для испытаний, пред¬ варительно вы держ иваю т не менее 72 ч в помещении при температуре воздуха (23±2)°С и относительной влажности 55...70%.
Определение водостойкости. Водостойкость нитро- лаковых покрытий на древесине (ГОСТ 4976—83) определяют по результатам действия на покрытие дистиллированиой воды. Испытания производят на стеклянных пластинках. Готовят образцы к испытанию и суш ат пленку при
тем п ературе 18...22° С в течение 24 ч. П ластинку с высушенным покрытием помещ ают на 2/ з высоты в дистиллированную воду и в ы д ер ж и ¬ ваю т в ней при температуре 18...22° С в течение 6 ч для лаков НЦ-218, НЦ-221, НЦ-222, НЦ-223, НЦ-224, НЦ-243. Пластинку вынимают, высушивают фильтро¬ вальной бумагой и вы держ и ваю т на воздухе в тече¬ ние 1 ч, после чего осм атри ваю т пленку. П окрытие должно быть без изменений.
Определение теплостойкости. Лакокрасочные по¬ крытия на древесине и древесны х м атер и алах до лж н ы быть достаточно теплостойкими, в противном случае они будут портиться от соприкосновения с нагретыми приборами, от действия прямых солнечных лучей и теплового излучения отопительных приборов.
П ластинку ( 7 0 X 1 50X 8... 10 мм) с покрытием, о б ¬ разованным 3...4 слоями нитролака (кроме лака Н Ц -222) и отполированным, пом ещ аю т в термостат, нагретый до 60° С. На пластинку кладут марлевую полоску, на которую ставят дощечку площадью 1 см2, толщиной 0,5 мм, с грузом массой 0,2 кг. После выдерживания пластинки с лаком в термостате под нагрузкой в течение 30 мин марля не долж на прили¬ пать к пленке. Допускается незначительный отпеча¬ ток от марли.
Определение блеска (гл ян ц а). Способность лако¬ красочных покрытий к блеску, т. е. к правильному отражению падающего на него пучка параллельных лучей света, связан а с оптическими свойствами (коэф ¬ ф ициентами поглощ ения и преломления света) и структурой поверхности покрытия. Основное влияние на блеск покрытия оказывает структура (степень гладкости) его поверхности.
Если покрытие имеет шероховатую поверхность, то лучи света отражаются от нее в беспорядочном на¬ правлении и поверхность к а ж е тс я матовой.
Чем выше гладкость поверхности, тем более пра¬ вильное и направленное о траж ен и е лучей света от нее и, следовательно, поверхность покрытия имеет б о л ь¬ ший блеск.
Таким образом, определение блеска покрытия сво¬ дится к определению соотношения количеств опреде¬ ленно нап равленн ого (зеркальн ого) и рассеян ного при отражении от поверхности света. На этом принципе создан ряд фотоэлектрических приборов для оценки блеска поверхности
В соответствии с ГО С Т 16143— 81 д ля определения степени блеска покрытий применяют рефлектоскоп Р-4 (рис. 10, а ) и ф отоэлектрический блескомер Ф Б -5
18.
