Стойкость к растворителям может испытываться по разным причинам. Испытания на стойкость к действию бензина или дизельного топлива проводятся для композиций, которые могут контактировать или подвергаться периодическому действию брывг этих жидкостей, например, в случае покрытий для автомобиле|й, топливных емкостей и т. д. Для оценки степени отверждения или сшивки композиций часто применяются полярные растворители, например кетоны.
В случае испытаний па бензостойкость предпочтительнее использовать синтетический бензин известного состава из-за широкого диапазона составов промышленного бензина и возможного присутствия антидетонационных присадок. При испытаниях на стойкость-к дизельному топливу рекомендуется топливо с анилиновой точкой от 60 до 70 °С.
При испытаниях на стойкость к действию растворителей рекомендуется метилэтилкетон. Подготовленные (как описано выше) пластины погружаются в соответствующую жидкость на глубину Ю см в положении, близком к вертикальному. Все испытания такого рода* проводят при комнатной температуре. Пластины осматривают через 1, 2, 4, 6, 24 и 48 ч. В случае испытаний с летучими растворителями определяют образование пузырей, твердость, адгезию и обесцвечивание сразу же и через 5 минут, необходимых для улетучивания растворителя с поверхности покрытия. Смысл этого испытания состоит в том, чтобы определить исходную степень размягчения и оценить восстановление твердости после испарения растворителя, если это имеет место. В случае дизельного топлива значительного испарения за это время не происходит, и допускается выдержка пластины в течение 1 мин. перед испытаниями.
Этот тип испытаний, разумеется, допускает использование любого типа растворителя в зависимости от того, какую информацию желательно получить. Его можно использовать для определения степени отверждения; в этом случае обычно применяют растворитель или смесь растворителей, присутствующих в исходной краске.
Кроме испытаний при погружении в растворитель, стойкое ь к его действию можно оценивать путем протирки покрытия растворителем
В этом случае окрашенная пластина протирается кусочком мягкой ткани, смоченной растворителем. Стойкость к растворителю при этом можно оценивать по числу «протирающих» движений, необходимому для разрушения пленки или «протирания» ее до следующего слоя. По-видимому, можно выполнить определенное число таких движений и оценить внешний вид пленки по пятибалльной шкале, где 0 показывает, что нет действия растворителя, а 5 — полное разрушение (растворение) пленки; ежду этими экстремумами будут наблюдаться различные тепени потери глянца и разрушения пленки.
28 июля 2009 @ 7:54
Может показаться, что испытания твердости не связаны с определением долговечности покрытий, так как общие механические свойства пленок рассмотрены в гл. 13. Однако здесь мы рассмотрим только некоторые из стандартных тестов. Во-первых, их можно применять для оценки степени отверждения покрытия, что оказывает сильное влияние на долговечность. В некоторых случаях изменение твердости в результате внешних воздействий дает возможность установить механизм процессов, протекающих при климатических испытаниях.
Разработано множество тестов для получения информации о твердости покрытий. Очень трудно определить абсолютное значение твердости; можно лишь утверждать, что это сложная функция механических свойств материала, связанная с сопротивлением его деформации. Это определение, однако, слишком простое, поскольку материалы бывают хрупкими, пластичными, эластичными и т. д., и понятно, что два материала, подвергающиеся под нагрузкой деформации в равной степени, могут отличаться в своем поведении после снятия нагрузки. Например, один материал может деформироваться непрерывно, а другой нет, т. е. первый подвергается пластической, а второй—эластической деформации. Технолог, как правило, имеет более прагматический взгляд на твердость, и поэтому он предпочитает простые, стандартные методы измерения твердости. Так, метод, связанный с измерением свойств тонкой пленки на различных подложках, важен для установления влияния подложки на твердость пленки. Принято поэтому измерение твердости производить на твердых подложках типа стекла или стали путем действия давления на испытываемое покрытие.Может возникнуть необходимость измерений твердости прямо на производстве, так что в некоторых случаях требуются простые тесты и портативное оборудование. Если это возможно, то всегда предпочтительнее лабораторное проведение испытаний при станг дартных условиях и тщательной подготовке образцов.
Из многочисленных методов испытаний твердости с целые-изучения долговечности покрытий наиболее распространенными методами являются измерения с помощью карандаша твердости, маятникового прибора и индентора. Последние два метода описаны в гл. 13, причем индентор ICI может дать ценную информацию почти по любому типу пленок.
Метод измерения твердости с помощью карандаша используется чаще для свежих пленок не подвергшихся старению. Это один из простейших тестов на твердость. При испытаниях используют набор карандашей с различной твердостью как базис для сравнения. Так же, как геологи используют шкалу твердости Мора с^ четко определенным набором стандартных материалов, возможно использовать аналогичный путь определения твердости пленок с помощью условных значений твердости по карандашу, используя ряд специально разработанных реперных точек для карандашей различной твердости.
Карандаши используются как показано на рис. 16.1; выступающая часть грифеля имеет длину примерно 6 мм. Последний имеет цилиндрическую форму, а его кончик сточен тонкой абразивной бумагой. Угол нажима на поверхность — 45°, сила нажима должна быть максимальной, но чуть меньше требующейся для излома грифеля. Твердость покрытия соответствует твердости карандаша, который еще не повреждает покрытие. Метод хорошо воспроизводится. Карандаши используются с твердостями в диапазоне от 6В до 9Н. Если примерные характеристики краски известны, то работать со всем диапазоном карандашей нет необходимости. На твердость могут повлиять атмосферные условия (температура и влажность), поэтому все пленки должны подготавливаться, подвергаться старению и испытываться в одинаковых условиях.
21 июля 2009 @ 7:55
Этот тип испытаний, применяющихся к покрытиям, которые могут подвергаться изгибу в результате соответствующего воздействия на подложку, очень широко распространен в промышленности.
Наиболее общим способом испытаний является изгибание подложки, на которую нанесено покрытие, вокруг цилиндрической оправки известного диаметра. Покрытие затем проверяется на растрескивание или потерю адгезии. Хотя обычно этот тест называют испытанием на гибкость, он является тестом комбинировав ным и включает испытание адгезии, гибкости и растяжимости. Одна из форм теста (британский стандарт-BS 3900 * Part El: 1966 ^(Bend)) использует специальное шарнирное устройство, к которому присоединена цилиндрическая оправка, так что она может свободно вращаться вокруг специальной цапфы. Испытываемая пластинка с покрытием вставляется в зазор между оправкой и имеющимся клапаном окрашенной стороной против направления изгибания. Шарнир приводит оправку в движение и пластинка огибается вокруг нее. Время изгиба — 1 — 1,5 с. Покрытие осматривается сразу же после изгибания с целью выявления растрескивания и потери адгезии. Трещины ближе 6 мм к краю пластинки во внимание не принимаются. Тест проводится после двухчасовой выдержки покрытия при комнатной температуре. Применяется набор оправок диаметром 25, 19, 12,5, 10, 0,3, 5 и 4,2 мм. Измерения производят с постепенным ужесточением условий испытания, т. е. последовательно уменьшая диаметр оправки. Величина максимального диаметра, при которой наступит разрушение покрытия, -является показателем прочности на изгиб. Размер пластинки строго определен — 100X50 мм. Толщина — не выше 0,3 мм. Материал пластины — олово или алюминий.
Этот исключительно простой тест может быть очень информативен, так как он соответствует условиям эксплуатации многих покрытий. Он может дать информацию о применимости материалов, которые будут подвергаться воздействиям соответствующих внешних условий после их нанесения на окрашиваемое изделие.
Видоизменением этого метода является использование оправок, закрепленных на стальной опоре. Метод применяется для более толстых подложек, причем чем последняя толще, тем меньший диапазон диаметров оправок можно успешно использовать в этом тесте. Так, стальную пластину толщиной 0,45 мм можно успешно изгибать вокруг всех оправок, тогда как при толщине подложки 0,975 можно использовать только оправки диаметром более 8 мм.
14 июля 2009 @ 7:55
Долговечность современных покрытий такова, что при воздействии естественных погодных условий они могут слабо разрушаться за время, превышающее 1 год (в некоторых случаях срок службы гарантируется до 10 лет). Чем больше долговечность покрытия, тем сложнее его испытать. Средства ускорения этих .процессов искались многие годы, в результате разработан ряд стандартных методов ускоренных испытаний. Из этого не следует, что хорошая корреляция между результатами естественных и ускоренных испытаний достигается всегда, поэтому результатами последних всегда следует пользоваться с крайней осторожностью
Разрушение органических покрытий при внешних воздействиях связано с влиянием излучения (особенно УФ-излучения), влажности и температуры. Процессы деструкции являются результатами химических изменений (окисление) и механических нагрузок. В ускоренных климатических испытаниях используют методы интенсификации этих процессов таким образом, чтобы разрушение пленки происходило в такой же степени, как и при естественных испытаниях, но за более короткое время. Для этих целей разработан ряд аппаратов искусственной погоды (везерометров), в которых при циклическом воздействии излучения и влажности достигаются заметные изменения покрытия при сроке выдержки до 2000 ч.
Тип везерометра и цикл испытаний может указываться потребителем лакокрасочной продукции, особенно в случае крупных потребителей, например автомобильных фирм. Часто это устанавливается по согласованию между изготовителем и потребителем; потребитель также может разработать и собственные тесты, которым должен соответствовать продукт.Прибор состоит из круглой емкости с расположенным в центре источником излучения (1,6 кВт углеродная дуга). Окрашенные пластинки (размер 100X150 мм, подготовленные как и ранее) укрепленьг по периферии внутренних опорных концентрических колец, которые медленно вращаются в процессе испытаний. Цикл -мхжех-дам£йят1ься-В-зависимости от р.азличных_делей, но обычно включает чередующиеся периоды влажных и сухих условий испытания.
Везерометр Атласа XW соответствует ASTM Е42-57. В нем используются несколько меньшие пластины (75 X 150 мм). Прибор сконструирован в виде прямоугольной камеры. Источник излучения — углеродная дуговая УФ-лампа. Здесь пластины облучаются непрерывно с периодическим трехминутным опрыскиванием водой через каждые 20 мин.
Прибор Атласа XWR предусматривает более жесткие испытания. Здесь применяется не содержащая светофильтра углеродная дуговая лампа с высоким процентом УФ-излучения. За циклом УФ-облучения (1 ч) следует орошение в темноте (1ч). Продолжительность теста определяет разработчик материала (обычно не более 1000 ч).
Везерометр QUV отличается от двух описанных выше тремя особенностями. В нем в качестве источника излучения используют флуоресцентные трубки пластины закреплены в камере стационарно, и конденсация воды на пластинах происходит не от распыления, а от разности температур. В аппарате обеспечивается вращение флуоресцентных трубок, чтобы исключить различия в результатах испытаний в связи с малыми, но важными различиями мощности облучения.
Приборы типа QUV завоевали популярность для испытаний автомобильных эмалей и используются чаще, чем приборы Марра и Атласа XW, XWR. Воспроизводимость опытов требует обсуждения, однако результаты, которые дает прибор QUV, лучше согласуются с данными естественных испытаний. Как бы то ни было, результаты испытаний в аппарате типа QUV быстро становятся одним из критериев, которому должны соответствовать автомобильные эмали, особенно в Северной Америке.
6 июля 2009 @ 7:56