田瑞霞 平永杰 張宇 陳學(xué)軍 盛滿計 崔淑鳳

摘要：基于GB/T 9779-2015《復(fù)層建筑涂料》標(biāo)準(zhǔn)，探討了試驗(yàn)過程中底材質(zhì)量、底漆、試件粘接情況、試件破壞形式等因素對復(fù)層建筑涂料粘接強(qiáng)度測試結(jié)果的影響。結(jié)果表明，底材表面致密平整、底材合理的含水量、涂布底漆、膠粘劑用量適中時，可提高測試數(shù)據(jù)的均勻性和可靠性;粘接破壞形式的多樣性容易造成粘接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)均勻性和可靠性變差。上述結(jié)果有助于提高檢驗(yàn)人員在該項(xiàng)檢測判定的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：復(fù)層建筑涂料;粘接強(qiáng)度;結(jié)果可靠性

中圖分類號：TQ 437+.1獻(xiàn)標(biāo)識碼文A 章編號：1001-5922（2019）04-0045-04

復(fù)層建筑涂料是由底漆、中層漆和面漆組成的具有多種裝飾效果的質(zhì)感涂料，是應(yīng)用較廣的建筑內(nèi)外墻涂料。對于厚涂型復(fù)層建筑涂料，粘接強(qiáng)度是衡量其質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)之一，用于厚質(zhì)涂層與基材粘接牢度的評定。復(fù)層建筑涂料與底材的粘接情況真實(shí)反映產(chǎn)品本身的性能是十分重要的，除涂料自身因素外，研究粘接強(qiáng)度測試結(jié)果可靠性的影響因素也是提高該項(xiàng)檢測判定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

本文選用了一種水性普通厚漿型外墻復(fù)層建筑涂料，根據(jù)GB/T 9779-2015《復(fù)層建筑涂料》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定對其粘接強(qiáng)度進(jìn)行了測試。同時結(jié)合檢測實(shí)踐，探討了試驗(yàn)過程中底材質(zhì)量、底漆、試件粘接情況、試件破壞形式等因素對粘接強(qiáng)度測試結(jié)果的影響，

以期能夠指導(dǎo)檢驗(yàn)人員提高在該項(xiàng)檢測判定的準(zhǔn)確性。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要材料

水性普通厚漿型外墻復(fù)層建筑涂料中層漆、配套底漆、配套面漆，北京某生產(chǎn)企業(yè);砂漿塊，自制;實(shí)驗(yàn)室用三級水。

1.2儀器與設(shè)備

HP-850結(jié)合力試驗(yàn)機(jī)，德國HERION公司;DGG-101-lBS電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津天宇機(jī)電公司;恒溫養(yǎng)護(hù)水箱，TJSS-Ⅲ型，滄州騰達(dá)筑路試驗(yàn)儀器制造廠。

1.3試件制備

根據(jù)測試需要選取砂漿塊，按照GB/T9779-2015《復(fù)層建筑涂料》標(biāo)準(zhǔn)中6.18進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)條件、浸水后、未涂布底漆粘接強(qiáng)度試件的制備、養(yǎng)護(hù)，本文中標(biāo)準(zhǔn)條件為溫度（23±2）℃、相對濕度（50±5）%的環(huán)境條件。

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)條件粘接強(qiáng)度試件的制備

將底涂涂布于砂漿塊表面，濕膜厚度控制在80um，經(jīng)1-2h干燥（指觸干），將金屬型框置于底漆上面，將中層漆填滿型框，濕膜厚度為l mm，用刮刀平整表面，除去型框。將試件放置7d后，將配套面漆涂布于中層漆上面，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)7d，即為試件。每組試驗(yàn)制備6個試件。

1.3.2未涂布底漆粘接強(qiáng)度試件的制備

將金屬型框置于底漆上面，將中層漆填滿型框，濕膜厚度為1mm，用刮刀平整表面，除去型框。將試件放置7d后，將配套面漆涂布于中層漆上面，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)7d，即為試件。每組試驗(yàn)制備6個試件。

1.3.3浸水后粘接強(qiáng)度試件的制備

在上述1.3.1、1.3.2制備的試件養(yǎng)護(hù)期滿前2d，將試件的4個側(cè)面用松香和石蠟混合物（質(zhì)量比為1：1）封邊。將試件水平置于恒溫養(yǎng)護(hù)水箱底部標(biāo)準(zhǔn)砂上面，然后注水到水面距離試件表面約5mm處，在標(biāo)準(zhǔn)條件下靜置10d后取出。試件側(cè)面朝下，在（50±2）℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥24h，再置于標(biāo)準(zhǔn)條件下24h后測試。每組試驗(yàn)制備6個試件。

1.4性能測試

按照GB/T 9779-2015《復(fù)層建筑涂料》進(jìn)行粘接強(qiáng)度測試。在試件養(yǎng)護(hù)期滿前24h，將試件置于水平狀態(tài)，用雙組分環(huán)氧樹脂膠粘劑均勻涂布試件表面，并在其上面輕放上夾具，小心除去周圍溢出的膠粘劑，放置24h。在拉力試驗(yàn)機(jī)上，沿試件表面垂直方向，以5mm/min拉伸速度進(jìn)行粘接強(qiáng)度試驗(yàn)，測定最大拉伸載荷。粘接強(qiáng)度按式（1）計算，精確到0.01MPa：

式中：δ-粘接強(qiáng)度，MPa;P-最大拉伸荷載，N;A-膠接面積，mm²。

將所得結(jié)果，分別去掉1個最大值和1個最小值，取剩余4個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，各試驗(yàn)結(jié)果和算術(shù)平均值的相對誤差應(yīng)不大于20%，否則應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。

2結(jié)果與討論

2.1底材表面質(zhì)量對粘接強(qiáng)度的影響

針對底材表面較為致密平整和有孔洞凹坑缺陷等不同表面質(zhì)量，分別測試了標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和浸水后的粘接強(qiáng)度，結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，底材表面致密平整的粘接強(qiáng)度數(shù)據(jù)均勻性較好，表面有孔洞凹坑的粘接強(qiáng)度數(shù)據(jù)均勻性較差。這是因?yàn)樗嗌皾{塊多孔隙和凹坑的表面會吸入涂料的粘接成分，增加了涂料與砂漿塊的接觸面積，由于每塊底材表面的孔洞等缺陷不同導(dǎo)致吸入的涂料粘接成分多少不同，數(shù)據(jù)的均勻性變差。

2.2底材含水量對粘接強(qiáng)度的影響

為考查底材含水量對粘接強(qiáng)度測試結(jié)果的影響，選取表面致密平整的砂漿塊，分別進(jìn)行絕干和標(biāo)準(zhǔn)條件放置48h處理后制備試件，測試標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和浸水后的粘接強(qiáng)度，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，使用絕干底材的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)粘接強(qiáng)度比在標(biāo)準(zhǔn)條件放置48h的結(jié)果偏低，數(shù)據(jù)均勻性較差，而浸水后粘接強(qiáng)度試驗(yàn)是失敗的。這是由于試驗(yàn)中使用的復(fù)層涂料為厚漿膏狀，即使固體含量很高，其中也含有水分。在砂漿塊上制備試件時，絕干砂漿塊中含水量幾乎零，制樣過程中涂料中的水分很快滲入砂漿塊，很快被砂漿塊吸收，造成涂層本身強(qiáng)度降低;同時涂層產(chǎn)生較大收縮，出現(xiàn)裂紋甚至脫落，也是粘接強(qiáng)度降低的原因之一。砂漿塊的含水量不同，會造成砂漿塊對涂料中水分吸收程度不同，進(jìn)而導(dǎo)致粘接強(qiáng)度測試結(jié)果均勻性變差。為減少底材含水量對結(jié)果的影響，可將其在標(biāo)準(zhǔn)條件放置48h以上再行試驗(yàn)。

2.3底漆對粘接強(qiáng)度的影響

為考查底漆對粘接強(qiáng)度測試結(jié)果的影響，選取表面致密平整的砂漿塊，不涂布底漆制備試件，測試標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和浸水后的粘接強(qiáng)度，與涂布底漆的結(jié)果對比如表3所示。

由表3可以看出，涂布底漆的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)粘接強(qiáng)度、浸水后粘接強(qiáng)度明顯高于未涂布底漆的，數(shù)據(jù)均勻性也明顯好于未涂布底漆的，表明底漆有利于增加主涂層與底材的相容性，從而提高主涂層在底材上的粘接強(qiáng)度。底漆的主要作用是封閉基層、彌補(bǔ)底材缺陷、加固底材及增強(qiáng)主涂層與底材的附著能力。

2.4試件粘接情況對粘接強(qiáng)度的影響

膠粘劑用量的多少決定了試件粘接情況，為考查膠粘劑用量對粘接強(qiáng)度測試結(jié)果的影響，試件在粘接時分別采取膠粘劑用量較少、用量適中、用量過多的情況，結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，3種情況下粘接強(qiáng)度結(jié)果差別很大。膠粘劑用量較少時，無法實(shí)現(xiàn)滿粘，粘接層過薄且不均勻，說明試驗(yàn)過程中試件與上夾具的粘接面積小于40mm×40mm，造成試驗(yàn)結(jié)果值較低。而膠粘劑用量過多時，容易導(dǎo)致粘接層過厚、多余膠粘劑溢出的情況，即使將周邊多余的膠粘劑去除，也會部分滲入底材，增加了試件與上夾具的粘接面積，造成粘接強(qiáng)度偏大。膠粘劑用量適中時，粘接層厚薄均勻，膠粘劑溢出少，測試結(jié)果更能真實(shí)可靠的反映材料本身的性能。

2.5試件破壞形式對粘接強(qiáng)度的影響

測試涂料與底材的粘接強(qiáng)度試驗(yàn)中，粘接破壞形式主要有內(nèi)聚破壞和界面破壞，其中內(nèi)聚破壞包括涂料內(nèi)聚破壞、基層內(nèi)聚破壞，界面破壞包括膠粘劑和涂料界面破壞、基層界面破壞。破壞形式的多樣性容易造成粘接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)結(jié)果均勻性和可靠性變差，表5即為一組出現(xiàn)多種破壞形式的無效數(shù)據(jù)。

從表5可知，該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)均勻性很差，該組試驗(yàn)2個試件出現(xiàn)了破壞形式是膠粘劑和涂料界面破壞，說明膠粘劑和涂料粘接不牢，粘接強(qiáng)度結(jié)果明顯小于涂料內(nèi)聚力、基層內(nèi)聚力或基層界面強(qiáng)度，試驗(yàn)數(shù)據(jù)是不真實(shí)的，該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)無效。

3結(jié)論

1）底材表面有孔洞凹坑的粘接強(qiáng)度比表面致密平整的粘接強(qiáng)度數(shù)據(jù)均勻性差。砂漿塊的含水量不同，測試結(jié)果不同，絕干底材導(dǎo)致粘接強(qiáng)度測試結(jié)果均勻性變差。為減少底材含水量對結(jié)果的影響，可將其在標(biāo)準(zhǔn)條件放置48h以上再行試驗(yàn)。

2）涂布底漆的試件粘接強(qiáng)度明顯高于未涂布底漆的，數(shù)據(jù)均勻性也好。為了使粘接強(qiáng)度的測試結(jié)果更能真實(shí)反映材料的實(shí)際應(yīng)用，建議在檢測送樣時同時送檢配套底漆等材料。

3）膠粘劑用量適中時，粘接強(qiáng)度測試結(jié)果更能真實(shí)可靠地反映材料本身的性能。由于在粘接時無法使用稱量等手段控制膠粘劑用量，檢測人員在試驗(yàn)過程中把握膠粘劑用量的經(jīng)驗(yàn)對結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。

4）粘接破壞形式的多樣性容易造成粘接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)結(jié)果均勻性和可靠性變差。