一种氟碳涂料涂层附着力的定量表征方法与流程

1.本发明属于涂料附着力测试技术，具体涉及一种氟碳涂料涂层附着力的定量表征方法。


背景技术：

2.氟碳涂料用于飞行控制舵机、导航电子机箱的表面喷涂防护，不仅具有优良的耐腐蚀性能和超长的耐侯性，而且由于氟碳涂层极低的表面能，具有自清洁和良好的防污性。附着力指漆膜与被涂漆表面结合在一起的牢固程度，涂层与底材之间的附着力性能直接关系到产品的使用寿命及使用安全性。
3.目前涂层附着力的测试方法一般采用划格法、划圈法及拉开法。划格法和划圈法按照等级评价附着力，实验误差较大，无法判定同一级别涂层附着力的优劣；拉开法是附着力测试定量表征的一种方法，测定的附着力是指在规定的速度下，在试样的胶接面上施加垂直、均匀的拉力，测定涂层与底材之间附着破坏时所需的力。氟碳涂料由于含氟量较高，表面能极低，表面光滑，与胶粘剂的粘接性能较差，拉开时容易发生胶粘剂与涂层之间的附着破坏，无法准确表征涂层与底材之间的附着力强度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为解决拉开法测氟碳涂料涂层的附着力的缺陷与不足，提供一种氟碳涂料涂层附着力的定量测试方法，能够利用拉开法对氟碳涂料涂层的附着力进行准确测量。
5.本发明的技术方案：一种氟碳涂料涂层附着力的定量表征方法，包括以下步骤：
6.步骤1在表面处理后的铝试片上喷涂氟碳涂料并固化；
7.步骤2配制氟表面处理液；
8.步骤3在试片氟碳涂层表面涂氟表面处理液；
9.步骤4将处理完毕的试片在水中冲洗2
‑
4min，再用酒精擦洗表面，自然晾干；
10.步骤5在试片氟碳涂层面与背面涂胶粘剂，再将拉开法试柱粘接至氟碳涂层面与背面的胶粘剂上，在0.1
‑
0.3mpa压力下室温固化24
‑
48h。
11.步骤6将一组试样加持在拉开法附着力试验机上，以均匀且不超过1mpa/s的拉伸速度施加拉力，直至涂层与底材间附着破坏，拉开法附着力试验机上显示相应的拉力，从而定量得到氟碳涂层与底材之间的附着力。
12.所述步骤2氟表面处理液为每1l四氢呋喃溶液中含金属钠20～30g，萘100～150g。
13.所述四氢呋喃是经过回流蒸馏的。
14.所述四氢呋喃回流蒸馏方法：将四氢呋喃与氢氧化钾以4：1的配比比例一起回流，再将回流过的四氢呋喃蒸馏并回收。
15.所述步骤3在试片氟碳涂层表面涂氟表面处理液的工艺是使用棉签蘸取氟表面处理液，每隔10秒涂覆在喷漆表面，保持表面润湿1
‑
5min。
16.所述步骤5粘接试柱与涂层之间的胶粘剂为ab型环氧胶粘剂，胶粘剂的牌号为dg
‑
3s，属于室温固化环氧胶粘剂。
17.所述步骤6拉开法附着力试验机为机械式、压缩空气试以及液压式。
18.所述步骤6的一组试样的试样数量至少6个。
19.本发明提供的氟碳涂料涂层附着力的定量测试方法，利用dg
‑
3s环氧胶粘剂以及氟碳涂层表面预处理使拉开试验时破坏面仅为涂层与底材接触面，实现试柱面积内涂层完全脱落，避免了由于氟碳涂层的不粘性导致的胶粘剂与涂层之间的破坏，数据分散性好，因此可以全面准确地评价氟碳涂料涂层的附着效果，从而提高测试数据的准确性、重现性，为氟碳涂料涂层附着力定量表征提供更为准确的依据。
附图说明
20.图1为本发明实施例中测试样品示意图，1
‑
拉开法试柱；2
‑
胶粘剂；3
‑
涂层；4
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金属底材；
21.图2为试验后氟处理液预处理涂层脱落图；
22.图3为试验后打磨预处理涂层脱落图；
23.图4为试验后无表面预处理涂层脱落图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明进一步说明：
25.本发明一种氟碳涂料涂层附着力的定量表征方法，包括以下步骤：
26.步骤1在表面处理后的铝试片上喷涂氟碳涂料并固化；
27.步骤2配制氟表面处理液，氟表面处理液为每1l四氢呋喃溶液中含金属钠20～30g，萘100～150g，四氢呋喃是经过回流蒸馏的，回流蒸馏方法为将四氢呋喃与氢氧化钾以4：1的配比比例一起回流，再将回流过的四氢呋喃蒸馏并回收，可除去影响处理液活性的水、过氧化物和其他杂质；
28.步骤3在试片氟碳涂层表面涂氟表面处理液，使用棉签蘸取氟表面处理液，每隔10秒涂覆在喷漆表面，保持表面润湿1
‑
5min，防止处理液在空气中挥发与失效；
29.步骤4将处理完毕的试片在水中冲洗2
‑
4min，再用酒精擦洗表面，自然晾干；
30.步骤5在试片氟碳涂层面与背面涂胶粘剂，胶粘剂为ab型环氧胶粘剂，胶粘剂的牌号为dg
‑
3s，属于室温固化环氧胶粘剂。再将拉开法试柱粘接至氟碳涂层面与背面的胶粘剂上，在0.1
‑
0.3mpa压力下室温固化24
‑
48h；
31.步骤6将试样加持在拉开法附着力试验机上，测试一组试样至少6个，附着力试验机为机械式、压缩空气试以及液压式，以均匀且不超过1mpa/s的拉伸速度施加拉力，直至涂层与底材间附着破坏，拉开法附着力试验机上显示相应的拉力，从而定量得到氟碳涂层与底材之间的附着力。
32.所述测试样品如图1所示，包括拉开法试柱1、胶粘剂2、涂层3、金属底材4。
33.实施例1
34.一种氟碳涂料涂层附着力的定量测试方法，适用于金属底材表面涂层的附着力检测，包括以下步骤：在铝试片上喷涂商品化的氟碳涂料，根据产品说明固化；按配方氟表面
处理液为每1l四氢呋喃溶液中含金属钠25g，萘130g配制氟表面处理液，在氟碳磁漆表面涂氟表面处理液，保持润湿2min；将处理完毕的试片在水中冲洗2min，再用酒精擦洗表面，自然晾干10min；在试片喷漆面与背面涂胶粘剂，再将拉开法试柱粘接至胶粘剂上，清理余胶。待胶粘剂固化后，将试样加持在电子万能试验机上，以0.2mpa/s拉伸速度施加拉力，直至涂层与底材间附着破坏。
35.实施过程中，所用的胶粘剂为dg
‑
3s环氧胶，所用的涂层为商品化氟碳类涂层，利用机械式电子万能拉力机进行拉开试验，评价涂层附着力。氟碳类涂层经过氟表面处理液预处理后，拉开面是涂层/金属底材界面破坏，被剥离面完整，如图2所示，图试验数据有效，试验结果见表1。
36.对比例1
37.一种氟碳涂料涂层附着力的定量测试方法，适用于金属底材表面涂层的附着力检测，包括以下步骤：在铝试片上喷涂商品化的氟碳涂料，根据产品说明固化；用5000目砂纸对涂层表面进行打磨处理，用酒精擦洗，在试片喷漆面与背面涂胶粘剂，再将拉开法试柱粘接至胶粘剂上，清理余胶。待胶粘剂固化后，将试样加持在电子万能试验机上，以0.2mpa/s拉伸速度施加拉力，直至涂层与底材间附着破坏。
38.实施过程中，所用的胶粘剂为dg
‑
3s环氧胶，所用的涂层为商品化氟碳类涂层，利用机械式电子万能拉力机进行拉开试验，评价涂层附着力。氟碳类涂层经过打磨处理后，拉开面是部分涂层/金属底材界面破坏，拉开面积大约为20％～30％，如图3所示，需要对剥离面积进行校准，结果误差较大，试验结果见表1。
39.对比例2
40.一种氟碳涂料涂层附着力的定量测试方法，适用于金属底材表面涂层的附着力检测，包括以下步骤：在铝试片上喷涂商品化的氟碳涂料，根据产品说明固化；在试片光滑的喷漆面与背面涂胶粘剂，再将拉开法试柱粘接至胶粘剂上，清理余胶。待胶粘剂固化后，将试样加持在电子万能试验机上，以0.2mpa/s拉伸速度施加拉力，直至涂层与底材间附着破坏。
41.实施过程中，所用的胶粘剂为dg
‑
3s环氧胶，所用的涂层为商品化氟碳类涂层，利用机械式电子万能拉力机进行拉开试验，评价涂层附着力。氟碳类涂层未经表面处理，拉开面是涂层/胶粘剂，未能拉开涂层，如图4所示，无法评定涂层的附着力，试验结果见表1。
42.实施例表明氟碳涂层表面处理对拉开法测定附着力结果影响很大，通过本发明测试方法，利用dg
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3s环氧胶以及氟表面处理液预处理可以实现拉开实验时试柱面积内完全脱落，数据分散性小，全面准确评定涂层的附着效果。
43.表1不同处理方法涂层附着力
44.