工業物理應用方案 | 涂料工業物理性能檢測

?涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層。

涂料一般由成膜物質、填料（顏填料）、溶劑、助劑等四部分組成。根據性能要求有時成份會略有變化，如清漆沒有顏填料、粉末涂料中可以沒有溶劑。 對于涂料質量的評定，主要從硬度、光澤度、耐磨性、彈性、附著力、粘度以及涂布的自動化程度來進行測定。

一、涂膜

對于諸如油漆、墨水、清漆等眾多產品，實驗室測試的可靠性和一致性有直接的關系。要確保重復性和再現性，任何一種在此類涂層上進行的測試，無論是為了說明其物理特性（干燥時間、彈性、耐磨損性等）還是外觀性能（光澤、顏色、色度等），基礎條件就是樣本必須均勻、可比較，厚度控制準確。

TQC/Sheen全自動涂布機具有可控的速度2-500mm/s，準確地形成50-359mm,+/-2mm的能諸多可控參數，實現涂膜樣品的一致性。

二、彈性&形變測試

在樣品涂膜條件一致的情況下，對涂層在拉伸、彎曲、沖擊引起的外力作用下的表現，決定著涂層是否適合設計的應用需求。比如為卷材涂料等行業設計的涂料，應該具備跟隨基材變形到所需形狀而不被破壞的能力。如果變形或損壞，則會降低涂層的保護性能和表現，包括顏色變化、附著力變化等等。工業用途的涂料應該能夠在產品壽命中經受若干沖擊。

TQC/Sheen按照行業的不同測試要求，提供各種標準的檢測設備。如軸彎曲測試儀，沖擊試驗儀和杯突測試儀等，實現了可重復可再現的實驗方法。

三、耐洗&耐磨

無論是皮革、涂料還是電子設備等，它的表面涂層對磨耗的耐受能力是一項重要的特性。

首先明確兩個概念。耐磨性是指涂層經受特定材料摩擦其表面帶來的損耗的能力。耐洗性是指涂層經受濕擦洗作用清洗的能力。通過擦洗后涂層的厚度、光澤度的缺失可以判斷擦洗的效果。

TQC/Sheen 干/濕式擦洗試驗機可用于模擬日常清洗或者使用過程中，由于產品表面摩擦造成的色牢度變化情況。通過進行規定的摩擦循環試驗，或通過確定摩擦失效的少循環數量，該試驗機可作為“合格或不合格”判定試驗設備。 人機對話界面提供可調的移動速度/精度、水流量、滑動距離等參數，保證試驗結果的一致性。

四、硬度和劃痕

在涂層行業，和傳統的布洛維硬度測試不同，硬度的測量往往式用來評定涂層對常規磨損的抵抗能力以及是否*固化。我們可以理解為越硬的涂層越耐劃，固化的也越好。

根據標準要求的不同，測量硬度的方法也不同。比如抗劃痕的標準，有鉛筆硬度儀（Wloff-Wilborn），刻痕硬度計。對于壓痕的抵抗能力，有多種儀器都可以評估對穿透的對抗性能。針對涂層的檢測有三種常見的方法，工具的重量已知，用它的穿透深度去顯示涂層對穿透的抵抗力：布霍爾茨 (Buchholz)，巴氏 (Barcol)和肖氏 (Shore)。

另外介紹下TQC/Sheen的明星產品——擺桿硬度計。擺桿硬度的原理是根據固定振幅內需要的時間判定涂膜的硬度，時間長的硬度就高。是一款可定量判斷材料硬度的機器，采用2種擺桿——Konig（科尼格）和Persoz(鉑薩茲)。兩種原理相同，但是擺動的周期、擺幅和擺針尺寸規格并不相同。符合ISO 1522所描述的標準。

五、光澤度

對于對顏色要求高的涂料應用，鮮亮的顏色可以帶來更多的享用體驗。光澤度儀就是這樣一款可以告別用肉眼來評定，排除人為因素的儀器。

光澤度測量是基于光的表面反射相對于拋光玻璃參考標準, 用光澤單位（GU）測量。在表面上反射的光量依賴于入射角度和表面的性質。光澤度被歸類為無光澤, 半或高光澤，具有20°/60°/85°三種測試角度。

六、粉末涂層測厚儀

粉末涂料是以固體樹脂和顏料、填料及助劑等組成的固體粉末狀合成樹脂涂料。和普通溶劑型涂料及水性涂料不同，它的分散介質不是溶劑和水，而是空氣。它具有無溶劑污染，100%成膜，能耗低的特點。粉末涂料分為熱塑性和熱固性兩種，在汽車，家電，工業涂料防護應用越來越多。

TQC/Sheen提供業界*的PowderTAG粉末涂層測厚儀，是利用光熱法對薄膜厚度進行非接觸、無破壞性測量的儀器。符合標準DIN EN 15042-2。儀器可快速準確地測量在金屬和MDF板材上粉末涂層在固化前后的厚度。

七、粘度計

通常對粘度的理解就是“稠密”或者是對流動的阻抗性能，但實際上，不止于此。所有液體的分子之間有一種內部摩擦力，這種摩擦力決定了液體的流動性能。正因為這種內部摩擦力的存在，所以讓液體流動需要能量，所謂粘度就是對流動阻抗性能的測量。 TQC供應各種各樣的粘度儀器，從流杯到浸杯再到旋轉粘度計。

八、船舶行業和工業涂裝

除傳統的實驗室儀器外，TQC/Sheen還提供現場檢測類的套裝和儀表。從被要涂覆表面的制備, 通過氣候狀態監測到干膜厚度評估, 視覺評估和儀器為基礎的測試將確保有足夠的過程控制.

對于鋼鐵表面預處理, 除去銹等污染和建立一個表面輪廓是必需的, 以增強應用涂層的附著力.TQC提供了一系列的可視化標準的除銹和一個在噴砂清理表面簡單的灰塵測試. 為了確定該噴砂清理表面的可溶性鹽污染水平, 一系列的鹽污染方法可供, 包括Bresle貼片方法, 飽和濾紙法和氯化特定滴定管法.

對于氣象狀態的監測,TQC提供了簡單的干濕球濕度計及露點儀進行測量和數據記錄的相對濕度和露點溫度。爐箱溫度記錄儀可以準確的記錄涂料固化過程中溫度的變化。

對于涂層厚度,我們提供濕膜梳,非破壞性干膜厚度儀, 破壞性油漆檢查儀P.I.G。

對于附著力的涂層后期評估 以及該涂層的孔隙率, 有一個全系列附著力測試儀和百格刀以及低壓微空檢測儀。

對于船體表面涂料的粗糙度，我們提供船體粗糙度儀。船體粗糙度增加是由于腐蝕和/或生物污染造成的，定期對其進行檢查可以節能減排。

九、腐蝕與加速老化綜合試驗

對于涂料來說，在風吹日曬的條件下，其抵抗惡劣環境的要求非常高。鹽霧腐蝕實驗箱的作用就是通過模擬人工酸雨、鹽霧和日曬幾百至幾千小時的實驗條件，堪比大自然環境十幾年對涂料的腐蝕。腐蝕加速試驗是用于測試涂料耐腐蝕性能的優選方法。在加速試驗中，相比運行環境，實驗室暴露條件與實際環境越接近，得到的數據則越有用。

傳統的、應用廣泛的腐蝕加速方法是鹽霧法，即在35°C下連續噴灑5%的鹽溶液。該試驗（ASTM B117）在1914年左右*應用于腐蝕試驗。即使長期以來人們都知道傳統鹽霧法不能很好地模擬運行環境，然而在很多材料規范中它都被列為*試驗方法。

上世紀六十年代初，工程師和科學家們就嘗試建立循環腐蝕試驗方法，以更準確地預估出材料的腐蝕 性。相比傳統的穩態暴露方法，循環腐蝕試驗更具有現實意義。由于實際暴露環境通常包括潮濕和干燥 兩種條件，因此應在這些自然循環條件試驗后再進行實驗室加速試驗。研究證明，采用循環腐蝕試驗， 其相對腐蝕率、結構和形態與戶外更接近。因此，相比傳統的鹽霧試驗，循環腐蝕試驗通常與戶外環境 具有更好的相關性。

目前已設計開發出多種不同的循環腐蝕試驗方法。簡單循環法（如Prohesion，該方法尤其適用于測定 工業保護涂層）包括鹽霧和干燥條件之間的循環。更精密的方法則需要采用包含多個步驟的循環，除鹽霧和干燥外，還包括靜置、潮濕、飽和濕度或其它條件。這些試驗均采用潮濕/干燥循環，以開發模 擬更接近戶外循環條件的實驗室條件。

英國C&W Specialist Equipment Ltd 成立于1978年，是Prohesion®測試的標準制定者。2019年，英國C&W Specialist Equipment Ltd加入工業物理集團，隸屬于Ink&Coating部門。C&W的實驗箱主要有：中性鹽霧、循環腐蝕、高濕度箱、濕度可調箱，容量從100L, 200L, 450L, 750L, 1000L, 2000L可選。

TQC Sheen, C&W隸屬工業物理油墨與涂層測試事業部

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