Этот метод разработан на базе методик Бринеля или Рокуэла, применяемых для резин и пластмасс. Для уменьшения влияния подложки глубина вдавливания должна быть малой. ASTM D1474 предусматривает применение прибора Тукона для измерения твердости по Кноопу. Алмазный индентор имеет наконечник узкой ромбоэдрической формы, и покрытие, нанесенное на массивную металлическую или стеклянную подложку, деформируется путем вдавливания индентора под грузом 25 г в течение 18 + 2 с. После удаления груза измеряется длинная диагональ отпечатка, получившегося при вдавливании, и вычисляется число Кноопа (KHN) *. Меркурио [55] построил графики зависимости KHN и модуля Юнга от температуры для покрытий полиметилметакрилата и показал, что оба графика имеют одинаковую форму и значения Тс идентичны (110° С). В работе [56] с использованием прибора автора показано, что твердость, определенная методом вдавливания для ряда термопластичных покрытий, пропорциональна модулю Юнга. Возможно, наиболее чувствительным прибором этого типа является микроиндентор ICI, описанный выше. Недостаток использования точечных конических или призматических инденторов состоит в том, что они приводят к прерывистым полям напряжений в покрытии. Сферический индентор ICI не имеет этого недостатка, так как максимальная глубина вдавливания, составляющая 6 мкм, сводит влияние подложки к минимуму.
Большинство исследователей, работающих с этим прибором, определяют глубину вдавливания за фиксированное время с момента начала испытания. Следует также иметь в виду, что с помощью сферического индентора можно определить зависимость деформации при сдвиге от времени при разных температурах путем построения графика в координатах глубина вдавливания — время.Эти испытания разнообразны и включают качественное испытание царапающим карандашом, обычно применяемым в промышленности, а также точечные нагруженные инденторы, которыми проводят по пленке с постоянной скоростью, с последующим измерением ширины получившейся царапины [57]. Меркурио [55] утверждает, что твердость пленки по карандашу связана с удлинением при разрыве, т. е. покрытие разрушается только когда максимальное напряжение, характеризующее твердость, превысит прочность пленки при разрыве.

В этом методе используется вращательное движение шариковых опор маятника взад-вперед по горизонтальной поверхности покрытия. Такое движение обусловливает свободное :колебание маятника с амплитудой, затухающей во времени. .Исходная движущая сила определяется начальным отклонением и равнодействующим вращательным моментом, возникающим :из-за сил гравитации, когда маятник отпущен. Энергия движения.рассеивается в покрытии, следовательно, частота и декремент колебаний связаны с разностью вязкоэластических свойств покрытия и неокрашенной стеклянной или металлической массивной подложки. Твердость по маятнику может быть выражена различными способами: временем в секундах, временем, необходимым для уменьшения амплитуды колебаний вдвое (или в другое число раз) от исходного значения, числом колебаний, а также в относительных единицах как процент от времени, измеренного на стандартной стеклянной пластинке. Существующее представление о том, что измеренная твердость обратно пропорциональна способности покрытия гасить колебания маятника, неверно [58]. Поэтому недостаточно корректно сравнивать покрытия с различными вязко-эластическими свойствами только по их твердости, хотя такое сравнение правомерно при одинаковых вязкоэластических свойствах.Имеются два основных типа маятников: распространенные в Европе маятники Кенига и Персожа, в которых используются инденторы в качестве опоры вращения маятника, и маятники типа балансира Шварда, популярные в Японии и в США, где круглая опора с закрепленным маятником вращается взад-вперед по окрашенной подложке. Первый тип маятников превосходит второй в точности и в воспроизводимости и имеет меньшую площадь контакта с пленкой [59, 60]. Балансир Шварда анализировался в работах [61—63].
Для ме амина [кидных покрытий было произведено сравнение температурной зависимости декремента свободных вращательных колебаний и декремента маятника Кенига [64, 65]. Эти два метода хорошо коррелируют. Следует, однако, помнить, что смачивание влияет на площадь контакта маятника с поверхностью в точке враше'ния, и что эта площадь будет возрастать по мере роста температуры и размягчения пленки, в результате чего ша--рдковые опоры индентора будут норружат-ьея—в—-покрытие. Несмотря на это, для вязкоэластических свойств можно получить хорошие результаты, а простота методики делает ее привлекательной. Это детально проанализировано Сато.

Трудно предсказать ударную стойкость на основе вязкоэластических свойств покрытия из-за сложного характера профилей деформации и напряжений и отсутствия достоверных данных о механических свойствах при очень коротком времени воздействия. Тимошенко и Гудиер [67] разработали теорию удара, которая позволяет оценить величину его наиболее важных параметров. Используя эту теорию, Зорл [68] установил время удара, которое составляет десятки микросекунд. Это согласуется с экспериментальными данными Например, Кирби [69] нашел, что это время составляет 18 + 3 мкс при комнатной температуре (8-мм стальной шарик, удар по толстой стеклянной пластине со скоростью 1,7 м/с), а Калвит [70] установил значение 100 мкс (монолит ПММА, температура ниже его температуры стеклования, 5-мм стальной шарик, скорость удара 0,7 м/с)
Обычным требованием, предъявляемым к автомобильным эмалям, является стойкость к удару гравием. В работе [71] описан простой прибор для проведения таких испытаний. Здесь легкий стальной сферический индентор вдавливается в покрытие со скоростями до 25 м/с. Измеряются минимальная скорость, при которой повреждение покрытия становится видимым визуально, и площадь поврежденной поверхности. В результате этих измерений было установлено, что существует температурный интервал в районе Тс покрытия, в котором стойкость к удару является оптимальной. Аналогичные выводы следуют из работ [72, 73], в которых сравниваются результаты измерений стойкости покрытий к ударам гравия и вязкоэластических свойств, покрытий.
Априори можно ожидать, что поведение покрытия при ударе будет также сильно зависеть от формы ударяющего тела и угла, под которым наносится удар. Это было подтверждено многими авторами, в частности в работе [74], где произведено сравнение конических и сферических ударяющих тел. Также были подтверждены выводы относительно взаимосвязи Тс покрытия и оптимальной ударной стойкости.
При определении ударной стойкости важными являются механические свойства отдельных слоев многослойного покрытия и их соотношение. Технологические испытания основаны на падении стадартных тел через трубку на покрытие (например британский стандарт BS AU 148). По другому способу тщательно отсортированный гравий или стальная дробь сильным потоком воздуха направляются на окрашенную пластину (как в приборе для испытания стойкости к ударам гравия).