涂料试验方法的创新与应用

涂料试验方法的创新与应用

徐晓鹏

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：涂料本身产品的性能、功能是否超出了产品本身的规定使用范围，它本身的物理化学性能是否还满足使用需要，为了得出准确结论，作为一个涂料检测人员应该如何提升自己的业务水平，更加客观公正地评价一个材料的性能，提出了更高的要求。本文采取设计、改进试验方法手段进行创新，实现了飞机涂料检测方法科学性和实用性的提升。

关键词:涂料；试验方法；创新应用；

前言：涂料在存储过程中，时间与储存条件对涂料的品质都有较大的影响，在涂料到达一定的存储期限后，丧失了满足使用需要的条件，这时涂料的使用不仅会对工程的完成产生很大的干扰，更严重的是涂料在存放时间过久后，它的安全性能也有所下降，在物理化学方面的性质发生变化，产生具有危害性的气味，有时部分涂料的粘度也会更加粘稠，普遍会有涂料结出皮层、部分涂料沉底和返粗、涂料在使用时干性减退、涂料酸值升高等影响使用的劣性变化，涂料的存储工作不到位，不仅造成了不必要的财产损失，也带来了一定的安全隐患。

一、涂料试验设计

1.进行涂料耐冲击性试验时，无法把试验试片快速地稳定在支撑面上，几个冲击点也无法快速准确定位。实际工作中，只能依靠经验调整试片位置之后把冲锤落下来，时有会使冲点不符合试验标准导致试验失效的现象。涂料性能测试和工艺性能测试要求的试验试片数量为2～3个。测试耐冲击性时，冲击后的试片不符合试验要求，会影响试验结果或必须重新制备试片。而符合试验要求的试片也不够整齐清晰。

    2.耐冲击试验缺陷成因分析。耐冲击试验产生缺陷的主要成因是冲击点无法准确定位、冲击点据试片边缘与冲击点之间的距离不好控制，给后续检查带来麻烦。鉴于如上3种情况进行了原因分析：(1)成因一：冲击点无法准确定位。原因：没有准确定位。(2)成因二：冲击点之间的距离不好控制。原因：无法准确定位冲击点与之前的冲击点之间的相对位置。(3)成因三：不够整齐清晰。原因：横向和纵向冲击点位置无法确定。

3.措施改进方案。在对试验中出现的问题调查研究之后，对自制件进行了改进：(1)用特种铅笔在冲击试验仪基座上标注范围和移动距离，使得冲击点分布更加均匀、符合要求。（2）通过自制辅助定位模板来确保试验效率和试验过程的稳定性和准确性。

    二、涂料试验方法的创新应用

1.涂料适用期试验方法的量化以及试验结果有效性的提高。适用期规定的时间里面是否包含涂料的熟化期（理论上应该不包含涂料的熟化期)，对于产品适用期规定的时间大部分是以小时为单位，而涂料的熟化期一般是15min~0.5h左右，因此对于试验结果判定没有影响。对于要求测试适用期试验项目的涂料，可通过在技术文件中适用期内测试试验项目表要求的其他涂料试验项目来确定涂料是否仍可使用。涂料试验方法的创新与应用利用测试具体的试验项目来确定涂料适用期，从而在不增加劳动强度的情况下提高了试验结果的有效性和准确性，而且对于此方法改进已完成企业标准。

2.胶带结合力试验方法改进。湿划痕结合力试验是比较复杂的，在于它的试验批次多、所涉及的表面涂料多、底材的表面处理种类多、表面处理所涉及的槽子多。但是现标准里面没有提到涉及3个变量的时候，应该如何试验才是科学的。主要浪费发生在试验周期到了之后需要确认哪个是需要划格，哪个不需要划格，如需在负重情况下划格时应采用什么标准。还有鉴于涂料测试当中有划格结合力试验，每次试验的时候需要划一条线，测量间距之后，再划另一条线，费时费精力。自制标准物简化试验过程简化了试验过程，缩短了试验时间。为了提高投放试验试片的效率，事先按照技术要求、试验项目、操过过程，以及具体试验要求罗列并统计出来。按照在烧杯上贴上标贴之后一一投放到烧杯上。此外，考虑到实验室空间的有限性，采用科学方法投放多个试片，从而节约成本并提高了工作效率。考虑到临时生产任务和生产线评审以及工艺试验，预留出几个试验容器。使用高电导率的试液时，可能有电解效应存在，应采用单独试件浸入试液槽的方法。并注意如下两个方面：(1)试件应是同一性质，以保证试液不受试件的影响；(2)对于试验周期长的应采用补加测试液，以补偿液体损失。

在测定涂料的沉降程度时，首先要观察容器内是否出现结皮现象，如果容器内有结皮，则应将结皮去除，再做接下来的沉降层度测定工作。沉降程度的测定方法是将调刀垂直放置在涂料表面的中心位置，调刀的顶端与油漆罐的顶面取齐，从此位置落下调刀，用调刀测定沉降程度。沉降程度的评定如下：五星为完全悬浮，与色漆的原始状态比较，没有变化；四星为有明显的沉降触感并且在调刀上出现少量的沉积颜料，用调刀刀面推移没有明显的阻力；三星为有明显的沉降的颜料块，以调刀的自重能穿过颜料块落到容器的底部，用调刀刀面推移有一定的阻力，凝聚部分的块状物可转移到调刀上；二星为以调刀的自重不能落到容器的底部，调刀穿过颜料块，再用调刀刀面推移有困难，而且沿罐边推移调刀刀刃有轻微阻力，但能够容易地将色漆重新混合成均匀的状态；一星为当用力使调刀穿透颜料沉降层时，用调刀刀面推移很困难，沿罐边推移调刀刀刃有明显的阻力，但色漆可被重新混合成均匀状态。

3.制定和整理试验方法标准。通过大量试验和查找资料并在平时进行生产任务过程当中积累了大量的数据；与生产企业专家进行沟通了解，并对天津灯塔涂料和北京航材院进行了调研学习。专家对于涂料适用期试验方法的编制以及创新的涂料检测模式给予肯定。此外，与德国专家进行沟通之后，了解到现行最新涂料规范里面也包含涂料适用期试验项目，但是没有统一的试验方法，只是在材料规范里面含糊地描述为：涂料仍可使用为合格。尽管如此，与有些材料标准里面描述鉴于此问题，通过制定涂料的适用期试验方法的标准，对适当提高使用的安全性和可靠性，和提高涂料的性能起到非常重要的作用，更能起到重新思考涂料试验项目有效性和科学性的目的。此外，把现有的在不同领域使用的试验方法整理并用于科学参考。

结束语：在油漆产品存储过程,对涂料的使用造成很大影响，对于涂料的稳定性试验测定方法的研究，将会有效的改善劣质涂料继续应用在工程中的情况，同时也缓解了劣质装修工程的泛滥情况。通过设计和制造设备、改进试验方法、积极参与制定和分类标准、不断改进测试方法和创新检测思维。

参考文献：

［１］马一畅．隔热涂料存储性能研究［Ｊ］．材料导报，2019，2９（增刊 １ ）：３００-３０４．

［2］徐琳．功能性建筑涂料的储存［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2021．

[3]曾永兰. 用激光技术定量测量涂层基体的结合强度[J]. 应用激光. 2019 年 8 月,第 21 卷,第 4 期.