一、 涂层检测的基本流程
明确检测目的与标准:
国际标准:ISO, ASTM
中国标准:GB(国标), HB(航空), JB(机械), HG(化工)等
客户要求:特定产品可能有不低于某项标准的要求。
目的:是来料检验(IQC)、过程质量控制(IPQC)、成品性能验证(FQC),还是失效分析?
标准:需要根据涂层应用的领域,选择对应的国家、行业或企业标准。常见标准如:
取样与试样制备:
取样:从同批次产品中随机抽取具有代表性的样品。
试样制备:通常在标准规定的基材(如马口铁板、钢板、铝板)上制备涂层样板。样板的制备(包括基材处理、涂布方法、干燥条件等)必须严格遵循标准,以保证检测结果的可靠性和可比性。
状态调节:
将制备好的试样在标准测试环境(如温度
23±2°C,相对湿度50±5%)下放置一段时间,使涂层性能达到稳定状态。性能检测:
根据检测目的和标准要求,选择相应的项目进行测试。
结果分析与报告:
记录测试数据,与标准要求进行对比,判断涂层是否合格,并出具检测报告。
二、 主要检测项目及方法
涂层检测主要分为液态涂料性能检测和涂膜性能检测两大类。
A. 液态涂料性能检测
这是在涂料施工前进行的检测,主要控制涂料本身的质量。
外观与色泽:目视观察是否均匀,无结皮、分层、凝胶等异物。
粘度 (Viscosity):
目的:衡量涂料流动阻力,直接影响施工性能(如流平、喷涂雾化效果)。
方法:使用粘度杯(如涂-4杯,ISO杯)测量流出时间(s);或使用旋转粘度计。
细度 (Fineness of Grind):
目的:检测颜料、填料等颗粒的分散程度,影响涂膜光滑度和光泽。
方法:使用细度板刮涂后观察。
固体含量 (Solid Content):
目的:测量涂料中不挥发物的质量百分比,与涂布率、成膜厚度相关。
方法:将一定量的涂料在烘箱中烘烤至恒重,计算剩余质量占原质量的百分比。
密度 (Density):常用比重杯法测定。
贮存稳定性 (Storage Stability):将涂料在特定条件下存放一段时间后,检测其粘度、沉降性等的变化。
B. 涂膜性能检测
这是在涂料施工成膜并干燥后进行的检测,是涂层性能的核心。
表观性能
外观:目视或放大镜观察涂膜是否平整、光滑,有无颗粒、缩孔、针孔、橘皮等缺陷。
颜色与色差:使用色差仪与标准色板进行对比,给出量化的ΔE值。
光泽度 (Gloss):使用光泽度仪在特定角度(如20°,60°,85°)下测量涂层表面反射光线的能力。
机械性能
目的:涂层抗高速压力冲击的能力。
方法:使用冲击试验仪,重锤从一定高度落下冲击样板正面(正冲)或反面(反冲),检查涂层是否开裂或剥落。
目的:涂层随基材变形而不开裂的能力。
方法:轴棒弯曲试验:将涂膜样板在不同直径的轴棒上弯曲180°,检查是否开裂。
目的:抗刮伤、抗压陷的能力。
方法:
铅笔硬度法:用不同硬度的铅笔划伤涂层,以能划伤涂膜的最硬铅笔硬度表示。
摆杆阻尼法:通过摆杆在涂层表面摆动次数的减少来评价硬度,数值越大硬度越高。
目的:检测涂层与基材结合的牢固程度,是最关键的性能之一。
方法:
划格法 (Cross-cut Test):用刀片划出网格,贴上胶带撕拉,根据脱落等级评定(0级最好,5级最差)。最常用。
拉开法 (Pull-off Test):使用附着力测试仪将铝锭粘在涂层上,垂直拉脱,测量破坏所需的力(MPa),并能判断破坏模式(内聚破坏、附着破坏等)。
附着力 (Adhesion):
硬度 (Hardness):
柔韧性/韧性 (Flexibility):
耐冲击性 (Impact Resistance):
耐性性能(抵抗外界环境侵害的能力)
自然暴晒:在真实户外环境下长期测试,结果最可靠但周期长。
人工加速老化:使用氙灯老化试验箱或UV老化试验箱,模拟阳光、雨水、露水等条件,在短时间内评估涂层的保光性、保色性和粉化情况。
盐雾试验 (Salt Spray Test):将样板放入盐雾箱中,喷洒氯化钠溶液,模拟海洋或含盐潮湿大气环境,持续测试数百小时后检查锈蚀、起泡、剥落情况。常见标准有ASTM B117, ISO 9227。
耐湿热试验:在高湿高温环境下测试涂层的耐腐蚀能力。
耐腐蚀性:
耐化学品性:将试剂(如酒精、酸碱、溶剂、润滑油)滴在涂层表面并密闭一定时间,观察涂层是否有失光、变色、起泡、脱落等现象。
耐候性/抗老化性:
耐水性:浸泡在常温水或热水中,观察是否有起泡、失光、脱落等现象。
耐磨性 (Abrasion Resistance):使用耐磨试验仪(如泰伯尔Taber abrasion),用标准磨轮在涂层表面旋转摩擦一定次数,测量涂层的重量损失或厚度损失。
物理性能
目的:膜厚是影响所有性能的基础指标。
方法:
磁性测厚仪:用于测量钢铁基材上的非磁性涂层(如油漆)。
涡流测厚仪:用于测量非铁金属基材(如铝、铜)上的绝缘涂层。
膜厚 (Dry Film Thickness):
三、 如何进行涂层检测?—— 实操建议
对于个人或小企业(非专业实验室):
重点做基础项目:外观、颜色、光泽度、膜厚(买一个便携式测厚仪)、划格法附着力(买一套划格器和小刀)、铅笔硬度。
委托第三方检测:对于耐腐蚀、耐老化等需要昂贵设备和高标准的测试,最好的方法是送样到有资质的第三方检测机构。他们拥有标准的设备、环境和专业技术人员,出具的报告更具权威性。
对于专业质量控制部门或研发机构:
建立实验室:根据产品需求和遵循的标准,购置相应的检测设备。
制定标准操作程序 (SOP):为每一项检测制定详细、统一的步骤。
人员培训:确保操作人员熟练掌握标准方法和仪器使用。





