一、漆膜硬度
硬度是指漆膜对于外来物体侵入其表面时所具有的阻力。漆膜硬度是其机械强度的重要性能之一。一般说来,漆膜的硬度与组成漆的材料及干燥程度有关,如漆膜干燥得越彻底,硬度就越高。
涂料行业中有不同的测试方法与标准,常用的有铅笔硬度、摆杆硬度和压痕硬度。
二、检测方法
2.1、铅笔硬度
铅笔硬度又称涂膜硬度铅笔测定法。是一种标定涂膜硬度的测试方法和量度体系。按工业标准,铅笔笔芯的硬度分为13级。从最硬的6H逐级递减经5H、4H、3H、2H、H,再经软硬适中的HB,然后从B、2B到最软的6B。其中H代表硬度(hardness),B代表黑度(black)。从6H到6B硬度依次降低,铅笔颜色依次变深。
硬度测定,一般均需在硬度计上操作,而铅笔硬度测定法也可以手工操作,方法如下:
a、仪器材料:
一组中华牌高级绘图铅笔,从9H到6B具有不同的硬度,9H最硬,6B最软;长城牌高级绘图橡皮、#水砂纸,削笔刀、马口铁板。
b、检测步骤:
将铅笔削去木杆部分,使铅芯露出约3mm,用砂纸磨至端面平整、边缘锐利,待用。铅笔与马口铁板成45°角,以此铅笔刮划涂膜表面,以笔芯不折断为度;再涂抹面上推压,速度约为1cm/s;每刮划一道,要对笔芯进行重新研磨,对同一硬度标号的铅笔重复刮划五道;如果有两道或两道以上的涂膜未被擦伤,则换用前一位铅笔硬度更高标号的铅笔进行同样的实验。划破两道或两道以上的铅笔,记下这个铅笔硬度的标号,将此标号后一位硬度标号作为该涂膜的铅笔硬度。
2.2、摆杆硬度
摆杆法是利用阻尼作用评定涂膜层硬度的“振荡法”。接触涂膜表面的摆杆以一定周期摆动时,如涂膜表面越软,则摆杆的摆幅衰减越快;反之,衰减越慢。摆杆阻尼实验包括K摆、P摆以及双摆,应用不同的摆杆硬度,会有不同的测量结果。且这三者中无法建立相通的换算关系,测量时需注明应用的类型。
另外,在测量时,由于受多种外部因素影响,记录时需注明干燥条件及干燥时间、测量时温湿度、漆膜厚度等。
a、仪器材料:
双摆杆式阻尼试验仪,秒表分度值0.1s,测试板。
b、检测步骤:
测试前,应用乙醍润湿了的软稠布(或棉纸)擦净支承钢珠。将摆杆处于试板相同的环境条件下放置10min。被测试板的漆膜应朝上,放置在水平工作台上,然后使摆杆慢慢降落到试板上,摆杆支点距漆膜边缘不少于20mm,标尺零点若与静止位置时的摆尖不处于同一垂直位置,则应予以调节。
将摆杆在支轴没有横向位移的情况下偏转一定的角度(科尼格摆为6°,珀萨兹摆为12°),停在预定的停点处。然后,松开摆杆,开动秒表,记录摆幅由6°到3°(科尼格摆)或由12°到4°(珀萨兹摆)的时间(s),摆动角度与计时角度可不同,可在同一块试板的三个不同位置上进行测量,记录每次测量的结果及三次测量结果的平均值。
2.3、压痕硬度
压痕硬度是指在规定的静态试验力下将压头压入材料表面,用压痕深度或压痕表面面积评定的硬度。
可以采用努普(Knoop)压头和芬德(Pfund)压头。前者提供的硬度值以努普硬度数(KHN)表示,后者提供的硬度值以芬德硬度数(PHN)表示。其中努普硬度数的精确度更高。
测试涂层的压痕硬度由两步构成:第一步是通过压头施加载荷到涂层表面,第二步将测得的压痕值计算成硬度数。