Оценка сцепления лакокрасочного покрытия (ЛП)

13.06.2023

Автор статьи: Иванов Сергей

Адгезия ЛП – ключевое понятие в области поверхностной обработки, защиты материалов, обозначающее способность краски или лака прочно прилипать к поверхности объекта. Данная характеристика является важной для обеспечения долговечности и качества покрытия, поскольку плохая адгезия может привести к отслаиванию, трещинам и прочим дефектам. Для получения надежной адгезионной прочности требуется не только правильный подбор материалов, методов подготовки поверхности, но и строгий контроль соблюдения технологических рекомендаций.

Сцепление между 2 поверхностями или слоями образуются за счет существующих механизмов адгезии, которые условно подразделяют на 3 группы:

1. Механический;
2. Химический;
3. Прочие.

Механический.

Наличие микронеровностей на объекте – возможность для покрытия и окрашиваемой поверхности образовать прочное соединение, подобное замку. Например, поверхность стали не обладает идеальной гладкостью, что создает первоначальные условия для формирования адгезии, а значит метод абразивной обработки поверхности для подготовки к окрашиванию является наиболее эффективным. Ведь, в результате данной процедуры мы получим характерную текстуру, которая станет ключевым элементом в образовании механической адгезии. Более того, на текстурированной поверхности существует больше активных точек, способствующих молекулярным взаимодействиям между базовым материалом и покрытием.

Для большинства грунтовых покрытий достаточной считается текстура в диапазоне 40-70 микрометров. Дальнейшее увеличение текстуры, как правило, не оказывает влияния на адгезию, но может существенно увеличить расход лакокрасочного материала. В некоторых случаях исключением могут быть толстослойные покрытия, для которых требуется текстура более 70 микрометров.

Химический.

Химический процесс адгезионных связей заключается в взаимодействии покрытия с подложкой на молекулярном уровне. Данный механизм требует тесного расположения молекул на поверхности, сопоставимого с диаметром атома. К примеру, метод безвоздушного распыления – на выходе создает достаточное давление, необходимое для создания этой близости. Однако правильное применение кисти также будет способствовать надежной адгезии, что не скажешь про валик - он не создает достаточного контакта покрытия с впадинами поверхности.

Прочие.

Сюда входят электростатические силы закона Кулона, силы Ван-дер-Ваальса и другие подобное механизмы, способствующие адгезии. Однако существенного воздействия они не оказывают.

Оценка сцепления лакокрасочного покрытия

Выделяют 4 основных способа оценки адгезии:

Метод решетчатых надрезов (ГОСТ 31149-2014 ISO 2409:2013)

Метод решетчатого надреза подразумевает нанесение решетчатых надрезов на готовое лакокрасочное покрытие. Затем выполняется визуальная оценка по 4 балльной системе. Подойдет для определения покрытия толщиной до 0,3 мм.

Для испытания потребуется:

• металлическая линейка;
• нож;
• мягкая, плоская кисточка (волосная, ширина от 10 мм);
• лупа;
• другие материалы, необходимые для подготовки объекта.

Метод решетчатого надреза состоит из следующей последовательности:

1. Выбор не менее 5 участков для испытания (должны находится на расстоянии 100 мм от края объекта и более 300 мм друг от друга);
2. Выполнение по оси Х не менее 6 надрезов по 20 мм на расстоянии до 3 мм друг от друга;
3. Таким же образом совершается не менее 6 надрезов по оси Y.

Размер квадрата должен соответствовать техдокументации на испытуемый образец. Если она отсутствует, то его размер должен составлять:

• 1х1 мм при толщине до 60 мкм;
• 2х2 при толщине до 120 мкм;
• 3х3 при толщине до 300 мкм.

1. При помощи кисточки удаляются отслоившиеся кусочки покрытия;
2. Выполняется контроль надрезов покрытия.
3. Дается оценка:

При итоговом результате расхождение между значениями может быть не более 1 балла. Если оно более, то проводят повторное испытание, а за результат берут усредненное значение. При равном – оценивают по большому показателю.

В чём суть метода оценки адгезии?

Данная процедура означает тест, направленный на оценку прочности, надежности связи между 2 слоями. Выбор типа метода зависит от конкретных условий и целей испытаний. Результаты таких испытаний позволяют производителям, инженерам и специалистам контроля качества оценить степень адгезии, выявить потенциальные проблемы и обеспечить соответствие стандартам и требованиям. Это помогает гарантировать долговечность, надежность и качество конечных изделий или конструкций, покрытых лакокрасочными материалами.

Что может повлиять на итоговый результат теста?

Основные факторы:

• толщина покрытия;
• качество и угол надреза;
• износ лезвия (данный фактор довольно сложно контролировать);
• наличие полной полимеризации покрытия образца;
• скорость выполнения надрезов;
• качество кисти (должна быть обязательно мягкой с определенной длиной волоса).