Контроль качества лакокрасочных покрытий. (Лекция 11)

и ЛКП с указанием номера и названия ГОСТа представлен в таблице. Названия ГОСТов начинаются с определения «Материалы лакокрасочные» или «Покрытия лакокрасочные».

отверстие (сопло) при температуре 18 – 20 оС. От условной вязкости зависит растекание ЛКМ по поверхности детали.
Для контроля используют вискозиметры ВЗ-1 и ВЗ-4 (рис. 1). Если вязкость лежит в интервале 20 - 150 с, применяется ВЗ-4, а если меньше 20 с и больше 150 с, то ВЗ-1. У ВЗ-1 сменные сопла диаметром 2,5 и 5,4 мм, а у ВЗ-4 диаметром 2, 4 и 6 мм. Прибор снабжен водяной рубашкой для измерения вязкости при заданной температуре. Время истечения отмечают по секундомеру от момента открывания сопла до момента, когда вытекающая струя становится прерывистой.

Наиболее важные параметры контроля ЛКМ

другому вискозиметру используют специальную шкалу (рис. 2)

Вискозиметрами ВЗ-1 и ВЗ-4 определяют вязкость в условных единицах (с).
Кроме того, вязкость измеряют по времени прохождения шарика определенного размера и плотности через столб жидкости определенной высоты. Метод пригоден для прозрачных материалов – лаков. Для непрозрачных материалов столб контролируемого материала помещают между слоями глицерина (сверху и снизу). Вязкость рассчитывается в пуазах.

Цвет ЛКМ сравнивают с эталонными карточками.
Таблица 2. Картотека эталонов цвета

Цвет непигментированных ЛКМ (олифы, лака) определяют по йодометрической шкале, которая состоит из 29 пробирок с определенной концентрацией йода. Пробу ЛКМ заливают в пробирку и ее цвет сравнивают, подбирая похожий. Цвет ЛКМ выражается номером пробирки шкалы, в цвете которой найдено сходство с пробой.

либо при естественной сушке (t = 20 оС и влажности 65 %), либо при искусственной сушке при заданной температуре. Испытания проводят на пластинах определенного размера. Выделяют семь степеней высыхания.
Степень 1. На высушенный материал насыпают стеклянные шарики слоем толщиной 1 см общей массой 0,5 г. Через минуту пластинку наклоняют. Если стеклянные шарики скатываются с неё – слой ЛКМ высох. Если на поверхности остаются следы (вмятины) или шарики прилипли к пластине – слой не высох. В этом случае сушат более длительное время до тех пор, пока шарики не будут скатываться. Этот период сушки отвечает степени 1 высыхания.
Степени высыхания 2 - 7 определяются путем наложения на высушенную пластину бумажного диска, затем резинового диска, на который ставят гири (20 г, 200 г, 2 кг, 20 кг) и выдерживают 1 мин. Гирю ставят от края образца не ближе, чем на 20 мм. После удаления груза пластинку бросают ребром на твердую поверхность. Если ЛКМ высох – бумага отлетит. При этом на поверхности может остаться след от нагрузки. Испытания проводят на трех параллельных образцах.

ГОСТом предусмотрено три метода контроля: визуальный, инструментальный и инструментально-математический. При визуальном методе слоем ЛКМ покрывают черно-белую поверхность – шахматную доску. Квадраты 30 × 30 мм располагаются на пластине размером 120 × 90 мм. Укрывистость считается хорошей, если через слой ЛКМ не просматривается наличие черных и белых квадратов.

При инструментальном методе укрывистость определяют по коэффициенту контрастности. Для этого на эталон направляют пучок света под углом 45о и измеряют яркость отраженного пучка. Затем наносят слой ЛКМ на черную или белую подложку и снова измеряют яркость отраженного пучка света от этого образца. Коэффициент контрастности (коэффициент яркости) рассчитывают как отношение яркости покрытия ЛКМ к яркости покрытия эталона. Если он равен 0,98, то покрытие считается укрывистым. Толщину слоя определяют расчетом по формулам.

г) распределяют по внутренней поверхности чаши, а затем инфракрасными лампами прогревают ее при заданной температуре до постоянства массы (рис. 3). По разности веса до и после нагрева рассчитывают долю летучих и нелетучих (сухой остаток) компонентов. Содержание твердых веществ определяют после экстракции пленкообразующего вещества специальными растворителями и центрифугирования (твердая часть остается в центрифуге). Далее проводят расчет по разности содержания нелетучих и твердых составляющих.

прибором гриндометром «Клин». Скребком распределяют ЛКМ (рис. 4).

Определение разлива – способности ЛКМ после нанесения на поверхность растекаться и выравнивать свой поверхностный слой. Оценивают неровности ЛКМ в баллах: после распыления от 1 до 5; ЛКМ, наносимых кистью, от 0 до 10.

и лакокрасочного материала, слоя ЛКП1 и слоя ЛКП2), определяется силой химического взаимодействия молекул на поверхности раздела двух фаз. Адгезия является основополагающим свойством ЛКП, она влияет на показатели всех других свойств и определяет пригодность использования данного ЛКМ для конкретной подложки. Чем выше адгезия, тем лучше антикоррозионные свойства покрытия. Степень адгезии зависит от прочности химических связей. Пористость или шероховатость поверхности увеличивает адгезию, поскольку площадь поверхности взаимодействия ЛКМ и подложки в разы превышает линейную площадь окрашиваемого предмета.,
Когезия – сила сцепления молекул внутри покрытия, которая влияет на показатели адгезии.

Наиболее важные параметры контроля ЛКП

жидким ЛКМ пор, трещин подложки и последующего затвердевания;
молекулярная адгезия обусловлена действием сил Ван-дер-Ваальса, дисперсионных сил, сил взаимодействия ион-диполь (водородная связь);
электрическое взаимодействие - контактная электризация при тесном соприкосновении двух разнородных поверхностей: диэлектриков или металла и диэлектрика, т.е. образуется двойной электрический слой (при отслаивании, разделении таких слоев возникает разность потенциалов);
взаимная диффузия возникает при нанесении жидкого слоя ЛКМ на твердую подложку, при этом твердый слой набухает, граница слоев исчезает;
химическое взаимодействие - возникают химические связи между функциональными группами полимера и металла (стекла), особенно, если последний покрыт оксидными пленками или продуктами эрозии. Эрозия - механическое разрушение.
Для улучшения адгезии руководствуются правилами:
поверхность подложки очищают от загрязнений и делают ее более развитой (например, сталь фосфатируют, алюминий анодируют);
учитывают природу материалов соприкасающихся слоев;
перед нанесением последующего слоя предыдущий слой полностью не высушивают.

– отслаивание гибкой пластинки от покрытия, армированного стеклотканью. На фольгу наносят первый слой ЛКМ и сушат, затем наносят второй слой ЛКМ, на который накладывают стеклоткань, сушат. Адгезию оценивают на разрывной машине (рис. 5).
Решетка перпендикулярных надрезов: 1×1 и 2×2 мм при толщинах слоя ЛКП менее и более 60 мкм соответственно (рис. 6). В местах пересечения надрезов возможно отслоение покрытия. Определяют процент отслоившихся квадратиков от общей площади надреза и переводят в баллы (четырехбалльная система).
Решетка перпендикулярных надрезов через 1 - 2 мм и обратный удар со стороны, противоположной надрезам. Проводится на приборе с регулируемой нагрузкой при ударе. Определяют усилие удара, при котором покрытие еще не отвалилось (рис. 7).
Метод параллельных надрезов. На поверхность ЛКП наносят параллельные надрезы, на которые затем накладывают липкую ленту и резким движением отрывают. Состояние поверхности осматривают, по нарушениям покрытия оценивают адгезию в трехбалльной системе (рис. 8).

устанавливают класс поверхности. Подробно рассмотрено в третьей лекции (обозначение ЛКП в технической документации).
Твердость покрытия – способность пленки противостоять проникновению в нее твердого тела (когезионные свойства ЛКМ), определяется по времени затухания колебаний маятника прибора, установленного на стеклянной пластине, покрытой ЛКП. Маятник имеет определенную массу и длину, на конце его устанавливается шарик-опора с заданной твердостью и шероховатостью поверхности (рис. 9).

нее с определенной высоты (1 - 50 см) груза (бойка) массой 1 кг и определенного диаметра (рис. 10). Место удара осматривается под лупой при 4 – 10 - кратном увеличении. Иногда удар наносят не по поверхности ЛКП, а с обратной стороны (обратный удар). Максимальная высота падения, не вызывающая появления трещин в ЛКП, характеризует его прочность.

цилиндрического стержня, изгибание на котором окрашенной металлической пластинки не вызывает механического разрушения или отслаивания однослойного или многослойного лакокрасочного покрытия.

Блеск покрытия оценивается по величине фототока, возбуждаемого в фотоприемнике под действием пучка света, отраженного от поверхности (источник света и фотоприемник расположены под заданными одинаковыми углами (45 ⁰) освещения и наблюдения). Блеск выражают в процентах, сравнивая величину тока, отраженного от окрашенного образца и от эталона – черного полированного стекла.

(рис. 11) или по величине вихревого тока, протекающего через магнитную катушку.
Пористость покрытия определяется по величине измеренного сопротивления между металлом изделия и прокладки, смоченной раствором 3 %-ного хлорида натрия (рис. 12).

Толщиномер