耐磨涂层的抗击性能怎么样及如何提高

2017-10-29 19:50:58      点击:
所谓抗击性,是指耐磨涂层在重锤冲击下发生快速变形而不出现开裂或从金属底材上脱落的能力。采用试验方法操作相对简便,也很有实用价值。目前较常见的耐冲击检测方法有1、GB/T1732—1993《漆膜耐冲击测定法》 ;2、ASTMD2794—1993(1999)《有机涂层抗快速变形(冲击)的作用》 ;3、TSO6272:1993(E)《油漆与清漆——落锤试验》 ;4、GB/T13448——1992《冲击试验》 。冲击试验属于漆膜机械性能的测定,因此漆膜的厚度,漆膜养护期的长短、温湿度,冲击试验时的温湿度,漆膜的底材等因素均对试验结果有所影响。

图(1)涂层冲击试验仪器
粉末涂料的涂膜耐冲击强度决定于成膜物质的玻璃化温度,交联密度和交联固化程度,还决定于配方中颜料和填料的体积浓度或质量百分含量等因素。在配方设计中,可以从以下几个方面考虑提高涂膜耐冲击强度。
在选择树脂品种时,选择树脂的反应活性强,反应基团环氧值、酸值和羟值高的品种。这样树脂与固化剂反应以后生成的成膜物的交联密度高,固化反应更容易完全,相应的涂膜冲击强度也得到提高。另外,树脂的玻璃化温度高时,可以提高成膜物的玻璃化温度,玻璃化温度的提高有利于涂膜硬度的提高,但是不利于涂膜耐冲击强度,因此不能选择玻璃化温度太高的树脂。

图(2)金属表面制作耐磨涂层后,涂层边缘需要处理出R角,不然抗冲击性差
树脂和固化剂的固化反应越完全,涂膜耐冲击强度越好, 但是过烘烤以后,反而成膜物质会热老化,使涂膜耐冲击强度降低。为了使树脂和固化剂在烘烤固化条件下,交联固化反应完全,应该选择树脂和固化剂的反应活性大的体系,也就是选择粉末涂料胶化时间短的体系。如果反应活性不太理想时,可以选择合适的固化反应促进剂,并添加合适的量,这样有利于改进涂膜耐冲击强度。但是固化反应速度太快时,涂膜的流平性不好,所以促进剂的添加量要适当。
适当降低配方中颜料和填料的体积浓度或者质量百分含量,特别是填料的含量,有利于提高粉末涂料的涂膜耐冲击强度。 因为调整填料用量对涂膜颜色影响不大,即使是有影响也比调整颜料方便,所以一般调整填料的用量比较合适。
适当添加提高涂膜耐冲击强度的增塑剂、增韧剂等助剂, 或者添加有塑性的热塑性树脂等也有一定的效果。
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