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建筑鋁型材有機聚合物涂層的性能和檢測

   日期:2010-10-15     來源:大瀝鋁材網    作者:admin    瀏覽:1254    評論:0    
 建筑用鋁合金型材的表面保護層除陽極氧化膜之外,品種不斷增加,粉末靜電噴涂聚酯涂層、電泳丙烯酸涂層、液體靜電噴涂氟碳涂層等聚合物涂層異軍突起,發展迅猛,占據了半壁江山?,F有鋁型材陽極氧化膜檢測方法難以反映聚合物涂層鋁型材的性能,如鹽霧腐蝕的常規方法不能預測和反映膜下腐蝕,因此應該建立鋁型材聚合物涂層的專用檢測方法及相應驗收標準。由于目前我國有關的國家標準尚很不齊全,本文根據歐洲Qualicoat技術委員會的“建筑用鋁的色漆、清漆和粉末涂層質量規范”和美國建筑鋁制造業協會AAMA的“建筑用鋁型材和板材高性能有機涂層的技術規范”,介紹了建筑用鋁材的性能要求、檢測方法和相應的國際國外標準,供參考采用。

1 涂層厚度(ISO 2360:1982)   渦流法測厚:待測樣品必須不少于5個測量點(約1cm2),每點重復測定3~5次,每點的測量平均值應在報告中記錄。

2 光澤度(見ISO 2813:1978)   采用60°入射角,如果有效表面太小或者不適于光澤計測量,則可用目測法與一參照樣品(在相同觀察角下)進行對比。

3 涂層附著力(見ISO 2409:1992)   按ISO 2409之5.2.4節,須采用粘膠帶。粘膠帶可為Scotch 610、Permace l99或其它等效產品,涂層厚度在60μm以下時,切割間距是1;厚度在60~120μm時,間距為2mm;涂層更厚則選用間距3mm。

4 壓痕硬度(見ISO 2815:1973)

5 壓凹試驗(見ISO 1520:1995)也稱杯突試驗。  除2類粉末之外所有其它粉末體系均可按ISO 1520:1995 2類粉末,然后按以下規定進行粘膠帶拉開附著力試驗。  用Scotch 610、Permace l99或其它等效粘膠帶貼在機械變形以后的試樣有涂層一側。使粘膠帶緊密壓在涂層上不留空隙或氣袋。1分鐘之后垂直拉開粘膠帶。

6 彎曲抗開裂(見ISO 1915:1995)   操作程度同壓凹試驗

7 沖擊試驗(只用于粉末涂層)   本試驗須在無涂層一側進行,而結果在涂層一側評估?! ?1)1類粉末(一層或兩層):ASTM D2794:1969,用2.5N·m。   (2)PVDF(聚偏二氟乙烯,一種碳氟涂料)兩層粉末:ASTM D2974:1969,用1.5N·m    (3)2類粉末:ASTM D2794:1969用2.5N·m。然后按壓凹試驗相同的程度作序作粘膠帶拉開附著力試驗。

8 克氏(Kesternich)試驗(見ISO 3231:1993,0.2LSO224次循環。)

9 醋酸鹽霧試驗(見ISO 9227:1990)   以1寬度交叉切割穿過涂層直至金屬基體,試驗須在3塊擠壓材上進行1000h。

10 馬丘(Machu)試驗(只用于型材的加速腐蝕試驗)。  在樣品浸入試驗溶液之前,型材表面應該用合適的刻刀將涂層刻割到基體材料?! ●R丘(Machu)試驗溶液如下: NaCl: 50g/L CH3COOH(冰乙酸) 10g/L H2O2(30%) 5ml/L 試驗溫度 37℃ 試驗時間 48h   該溶液的pH值為3.0~3.3。24h之后,應該再添加5ml/LH2O2(30%)并用冰乙酸調節pH值,每次試驗必須制備新溶液。

11 洛氏(Lockheed)試驗(DIN 65472)

12 絲狀腐蝕試驗(ISO 4623:1984)

13 加速耐候試驗(見ISO 11341:1994) 發光強度:550W/(290~800nm) 黑色標準溫度:65℃ 專用紫外(UV)線濾光器  一個試驗周期包括18min潮濕狀態和102min干狀態,經過1000h曝曬后,試樣用去離子水洗凈并按ISO 2813(入射角60°)檢測光澤保持率和按ISO 7724/3檢測顏色變化。

14 耐侯試驗(見ISO 2810:1974)   按ISO 2810選擇佛羅里達海洋大氣腐蝕站進行耐候試驗(Florida,美國東南部佛羅里達州海洋大氣腐蝕站是國際標準推薦的標準試驗站)。試驗必須在4月份開始。每種顏色需要4塊試樣(3塊作耐候掛片、另1塊作參比樣板),至少用2塊試樣(1)塊作掛征,另1塊作參比)。

15 聚合作用試驗(只適用于液體涂層)   用脫脂棉球浸足溶液(經技術委員會批準,由色漆或清漆制造廠提供)在待測樣品上在30秒之內輕輕來回擦試30次。

16 抗砂漿試驗  砂漿由砂、石灰和水組成,在ASTM C207:1985中表示為N型,試驗按ASTM D3260標準執行。

17 抗沸水標準  (1)沸水法:置于沸騰去離子或蒸餾水中2h,取出樣品冷卻到室溫。

18寬粘膠帶(Scotch610等)緊貼在樣品表面,膠帶和待試涂層之間不得留存空氣,1min后以45°角迅速拉開膠帶?! ?2)壓力鍋法:此方法僅適用于粉末和電泳涂層。在內徑約20mm的壓力鍋中注入去離子水25mm深,放入50mm試樣。蓋上壓力鍋并加熱到蒸氣從閥中逸出。配重的針形閥調節到鍋內壓力為100±10KPa(1bar),按蒸氣從閥中第一次逸出那一刻開始計時,加熱1h,冷卻壓力鍋,取出樣品冷卻到室溫。將18mm寬粘膠帶貼在試樣表面,確保膠帶和涂層間無空氣。1min之后以45°角迅速拉開膠帶。 冷凝水恒溫試驗(見 DIN 50017:1982)   1mm寬度間距劃格必須使劃痕達到基體金屬。

19 溶劑試驗  液體涂層建議的溶劑:甲基、乙基酮(MEK)   粉末涂層建議的溶劑:二甲苯  在該溶劑試驗中,脫脂棉球蘸取足量溶劑放在試樣上30s。  以上歸納了19項國外用于建筑鋁型材有機聚合物涂層的性能檢測方法和相應的國際ISO標準(個別采用美國ASTM和德國DIN標準)。我國當前有關的國家標準不全,1997年6月廣東省有色金屬加工委員會召集了“彩色鋁材涂層檢測與標準報告研討會”,為制定相應國家標準走出了重要的一步。

  鋁型材有機聚合物涂層性能檢測方法盡管達19項之多,但按性能類別可以分成若干組。每一組性能檢測方法也可選擇使用,類似建筑鋁型材陽極氧化膜的性能檢測方法,國際標準有25個以上,我國按實踐需要,提出膜厚、封孔質量、耐蝕、耐磨、耐光、色差等6項,先后陸續制定了國家標準17個,實際常用標準不到10個。反映鋁型材聚合物涂層耐蝕性的檢測方法有克氏試驗、醋酸鹽霧試驗、馬丘(Machu)試驗,反映耐候性有洛氏(Lockheed)試驗、絲狀腐蝕試驗、加速耐候試驗和耐候試驗。而聚合作用試驗和溶劑試驗是針對涂層材料的聚合和固化程度的。作為驗收和質量評估的依據,我國應當參考國際和國外標準盡快制定我國的相應標準,在未有國家標準的檢測項目選擇使用國際標準,以滿足最急需檢測項目的要求,使我國建筑鋁型材有機聚合物涂層的性能檢測和質量控制有據可循。

  為查閱方便,將涂層性能檢測方法和相應國際(ISO)標準匯總如下(部分方法和標準取自美國ASTM,英國BS和德國DIN標準,或文后參考文獻)。性能 方法 標準號 1 厚度 渦流法 ISO2360 2 硬度 鉛筆法 ASTM D 3363 3 光澤 光澤計 ISO2813 4 附著力 劃格法沸水附著力壓曲(杯突) 彎曲抗裂沖擊法 ISO2409 參考文獻2 ISO1520 ISO1915 ASTM D 2794 5 耐蝕 克氏法醋酸鹽霧洛氏法絲狀腐蝕馬丘法 ISO 3231 ISO 9227 DIN 65472 ISO 4623 參考文獻1 6 耐候 現場法加速法 ISO 2810 ISO 11341 7 耐磨 落砂 ASTM D 968 8 抗砂漿 ASTM C 207 ASTM D 3260 9 聚合使用,抗溶劑性 參考文獻1 參考文獻:1.Qualicoat,8th Edition.Sep.1996 2.AAMA605/603.2.85

 
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