涂膜硬度測定

涂膜的硬度測定方法很多，目前常用的有4種方法，即擺桿阻尼硬度法、鉛筆硬度法、劃痕硬度法和壓痕硬度法。采用國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1730—93漆膜硬度的測定擺桿阻尼試驗》和 《GB/T6739—2006/ISO 15184:1998色漆和清漆 鉛筆法則測定漆膜硬度》。

涂膜的白度一般是用目測即可進行評定，但由于人們視覺的差異，不能對真正的白色作出客觀評價，故采用儀器測定。

測定涂膜顏色一般方法是按《GB9761—88色漆和清漆的目視比色》的規(guī)定，將試樣與標(biāo)準(zhǔn)同時制板，在相同的條件下施工、干燥后，在天然散射光線下目測檢查，如試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣顏色無顯著區(qū)別，即認(rèn)為符合技術(shù)容差范圍。也可以將試樣制板后，與標(biāo)準(zhǔn)色卡進行比較，或在比色箱CIE標(biāo)準(zhǔn)D65的人造日光照射下比較，以適合用戶的需要。

另外，為避免人為誤差的產(chǎn)生，國家標(biāo)準(zhǔn)《GB11186.1.2—89漆膜顏色的測量方法》規(guī)定用光譜光度計、濾光光譜光度計和刺激值色度計測定涂膜顏色方法，即可通稱的光電色差儀來對顏色進行定量測定，以把人們對顏色的感覺用數(shù)字表達出來。

霧影系高光澤漆膜由于光線照射而產(chǎn)生的漫反射現(xiàn)象。霧影光澤儀是一臺雙光束光澤儀，其中參與光束可以消除溫度對光澤以及顏色對霧影值的影響。儀器的主接收器接收漆膜的光澤，而副接收器則接收反射光澤周圍的霧影。霧影值最高可達1000，但評價涂料時，霧影值在250以下就足夠，因此，儀器測試范圍為0～250。涂料產(chǎn)品霧影值通常應(yīng)訂在20以下，因為涂膜霧影太大，將嚴(yán)重影響高光澤漆膜的外觀，尤其淺色漆影響更為顯著。

鮮映性是指涂膜表面反映影象（或投影）的清晰程度，以DOI值表示（distinctness of image）。它能表征與涂膜裝飾性相關(guān)的一些性能（如光澤、平滑度、豐滿度等）的綜合效應(yīng)。它可用來對飛機、汽車、精密儀器、家用電器，特別是高級轎車車身等的涂膜的裝飾性進行等級評定。

鮮映性測定儀的關(guān)鍵裝置是一系列標(biāo)準(zhǔn)的鮮映性數(shù)碼板，以數(shù)碼表示等級，分為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0共13個等級，稱為DOI值。每個DOI值旁印有幾個數(shù)字，隨著DOI值升高，印的數(shù)字越來越小，用肉眼越不易辨認(rèn)。觀察被測表面并讀取可清晰地看到的DOI值旁的數(shù)字，即為相應(yīng)的鮮映性。

（1）涂膜外觀

通常在日光下肉眼觀察涂膜的樣板有無缺陷，如刷痕、顆粒、起泡、起皺、縮孔等，一般與標(biāo)準(zhǔn)樣板對比。

（2）光澤的測定基本上采用兩大儀器，即光電光澤計和投影光澤計，前者用得較多。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1727—— 79（88）漆膜一般制備法》中分別列出刷涂法、噴涂法、浸涂法和刮涂法的涂膜制備方法。但在制備時需要依賴操作人員的技術(shù)熟練程度，涂膜的均勻性較難保證。采用儀器制備涂膜在當(dāng)前普遍推行，方法有旋轉(zhuǎn)涂漆法和刮涂器法。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1732—79（88）漆膜耐沖擊性測定法》規(guī)定重錘質(zhì)量（1000±1）g，沖頭進入凹槽的深度為（2±0.1）mm，滑筒刻度等于（50±0.1）cm。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1731—79漆膜柔韌性測定法》規(guī)定使用軸棒測定器、測試時是將涂漆的馬口鐵板在不同直徑的軸棒上彎曲，以其彎曲后不引起漆膜破壞的最小軸棒的直徑（mm）來表示。

劃格法按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB9286—88色漆和清漆漆膜的劃格法試驗》的結(jié)果分級法。為區(qū)分優(yōu)劣，須使用膠帶法配合，以得到滿意的結(jié)果。

交叉切痕法測定附著力的原理基本與劃格法相同。

劃圈法按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1720—（79）88漆膜附著力測試法》中規(guī)定利用附著力測定儀。第一部位內(nèi)漆膜完好者，附著力最好，為1級；第二部位完好者，為2級；依次類推，7級的附著力最差。

拉開強度法按《GB5210—85漆層附著力的測定法——拉開法》進行。可定量測定漆膜的拉開強度，并以次評價漆膜附著力。

還有劃痕法；膠帶附著力法‘剝落試驗法。

按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1768—（79）88漆膜耐磨性能測試法》規(guī)定采用JM—1型漆膜耐磨儀，經(jīng)一定的磨轉(zhuǎn)次數(shù)后，以漆膜的失重來表示其耐磨性。因失重法可不受漆膜厚度的影響，同樣的負(fù)荷和轉(zhuǎn)數(shù)，失重越小則耐磨性越好。較適宜測定路標(biāo)漆、地板漆。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1769—（79）88漆膜磨光性測試法》采用QG—1型漆膜磨光儀，在一定負(fù)荷下經(jīng)規(guī)定的磨光次數(shù)后，以涂膜的光澤（%）表示。

《GB1770—（79）88底漆、膩子膜打磨性測試法》中規(guī)定了DM—1型打磨性測定儀的機械打磨測定方法，試板裝于儀器吸盤正中，磨頭裝上規(guī)定型號的水砂紙，儀器可自動進行規(guī)定次數(shù)的打磨，保證了相同負(fù)荷和均勻的打磨速度，所得結(jié)果比較準(zhǔn)確。

重涂性試驗是在干燥后的涂膜上按規(guī)定進行打磨后，再按規(guī)定方法涂上同一種涂料，其厚度按產(chǎn)品規(guī)定要求，在涂飾過程中檢查涂覆的難易程度。在按規(guī)定時間干燥后檢查涂膜狀況有無缺陷發(fā)生，必要時檢測其附著力。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB9266—88建筑涂料涂層耐洗刷性》規(guī)定測試時使用洗刷試驗機，試板用夾子固定后使用鬃刷以每分鐘固定的往復(fù)頻率在漆膜表面上來回摩擦，同時不斷滴加洗滌劑，試驗連續(xù)進行直到漆膜露底為止，或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的次數(shù)進行。

測定耐熱性方法是采用鼓風(fēng)恒溫烘箱或高溫爐，在達到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度和時間后，對漆膜表面狀況進行檢查，或者在耐熱試驗后進行其他性能測試。

耐寒性檢測，通常是將涂膜按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定放入低溫箱中，保持一定時間，取出觀察涂膜變化情況。

溫變性檢測通常是在高溫60℃保持一定時間后，再在低溫如—20℃放置一定時間，如此反復(fù)若干次循環(huán)，最后觀察涂膜變化情況。

常溫浸水法，按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1733—（79）88漆膜耐水性測定法》規(guī)定將涂漆樣板的2/3面積放入溫度為（25±1）℃的蒸餾水中，待達到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的浸泡時間后取出，目測評定是否有起泡、失光、變色等想象，也可用儀器來測定失光率和附著力的下降程度。

耐鹽水測定通常是將試板2/3面積浸入3%氯化鈉水溶液中，按產(chǎn)品規(guī)定時間取出并檢查。另外按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1763—（79）88漆膜耐化學(xué)試劑性測定法》中規(guī)定，也可采用加溫耐鹽水法，試驗溫度為（40±1）℃，采用一套恒溫設(shè)備控制。

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1763—（79）88漆膜耐化學(xué)試劑性測定法》中所規(guī)定，用普通低碳鋼棒浸涂或刷涂被試涂料，干燥7天后，測量厚度，將試棒的2/3面積浸入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的酸或堿中，在（25±1）℃溫度下浸泡。定時觀察檢查涂膜狀況，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定判定結(jié)果。

鹽霧試驗是目前普遍用來檢驗涂膜耐腐蝕性的方法。按國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1771—91色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定》規(guī)定執(zhí)行。涂膜樣板在具有一定溫度[（40±2）℃]、一定鹽水濃度（3.5%）的鹽霧試驗箱內(nèi)每隔45min噴鹽霧15min，經(jīng)一定時間試驗后，觀察樣板外觀餓破壞程度。按GB1740—79的規(guī)定來評定等級。

與即涂膜覆膜工藝相比，預(yù)涂膜覆膜工藝有哪些優(yōu)點

第一，由于預(yù)涂膜覆膜過程中不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，因此，預(yù)涂膜覆膜工藝更具環(huán)保性。

第二，預(yù)涂膜覆膜工藝簡單，生產(chǎn)前不必像即涂膜覆膜工藝那樣調(diào)兌膠液.生產(chǎn)過程中也無須控制涂膠量，無須對膠黏劑進行烘干。只需控制好溫度、壓力和速度即可，停機處理也比較簡單，無須清理涂膠機構(gòu)。

第三，在生產(chǎn)中不會產(chǎn)生氣泡、皺褶、脫膜等現(xiàn)象，因此，覆膜產(chǎn)品質(zhì)量更高。

第四，對覆膜設(shè)備的適應(yīng)范圍廣，可以采用預(yù)涂膜覆膜設(shè)備或者即涂膜覆膜設(shè)備，而且還可以采用塑封設(shè)備。

第五，預(yù)涂膜覆膜過程中由于不存在有機溶劑之類的可燃物質(zhì)，因此可以有效地防止生產(chǎn)中火災(zāi)事故的發(fā)生，安全系數(shù)更高。

第六，生產(chǎn)效率高。

為什么即涂膜覆膜方式目前在國內(nèi)應(yīng)用仍十分廣泛 盡管預(yù)涂膜覆膜方式的綜合性能優(yōu)于即涂膜覆膜方式，但就目前國內(nèi)覆膜行業(yè)的現(xiàn)狀來看，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)仍在普遍使用即涂膜覆膜工藝。主要原因可以歸納為以下幾方面。

其一，預(yù)涂膜覆膜技術(shù)在國內(nèi)的起步比較晚。

其二，生產(chǎn)預(yù)涂膜的技術(shù)含量高，工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，一般的企業(yè)沒有能力投資預(yù)涂膜生產(chǎn)線。

其三，由于中國勞動力資源過剩，人工費用低，材料成本在覆膜工藝綜合成本中占所占比重相當(dāng)大。而預(yù)涂膜的成本較即涂膜要高，這勢必會影響其應(yīng)用情況。

其四，國內(nèi)覆膜設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的設(shè)備多為即涂膜覆膜設(shè)備。

其五，雖然中國政府強調(diào)產(chǎn)業(yè)的環(huán)保性，但專門針對覆膜行業(yè)的法律法規(guī)還有待完善。

目前市場上有4種涂膜：防水涂膜、氟化物涂膜、納米玻璃涂膜和果樹涂膜?！?/p>

防水涂膜

采用熱施工的屋面瀝青卷材防水，乃是近代建筑防水領(lǐng)域之中長期居于主流的辦法，這是由其青卷材能適應(yīng)防水基層一定的伸縮變化，造價較低，施工技術(shù)普及，原材料較充沛等原因所致。但是其適應(yīng)性和耐老化性較差，加之暴露于屋企部位，高溫易起鼓，老化裂開，低溫易冷脆變形。七十年代后期隨著高分子材料的發(fā)展，出現(xiàn)了合成材料卷材防水和合成橡膠及樹脂涂膜防水材料。涂膜防水最初使用的是醋酸乙烯樹脂系及其聚物乳液，后又發(fā)展了乙烯酸共聚物系，氯丁橡膠系、氨基甲酸酯橡膠系和橡膠瀝青系等。其中氨基甲酸酯橡膠系已成為防水涂膜的主要材料。

氟化物涂膜

氟化物是一種被公認(rèn)的有效防齲劑，目前有多種氟化物制劑可供使用，如氟化物溶液、含氟牙膏、氟凝膠、含氟水門汀以及含氟樹指等。作為一種局部應(yīng)用的氟化物，氟化物涂膜(Fluoride Varnish)是為了克服其它氟化物制劑的缺點發(fā)展起來的，已被歐洲國家廣泛應(yīng)用。在許多國家氟化物涂膜已取代了氟化物凝膠的應(yīng)用 。目前國際上應(yīng)用的氟化物涂膜可根據(jù)藥物組成分類，常見的有兩類。一類涂膜內(nèi)含有氟化鈉，其代表為Duraphat(Colgate Oral Pharmaceuticals，UK)和Carex(Colgate Oral Pharmaceuticals，UK)。Duraphat以中性松香為基質(zhì)，是一種已商品化的氟化物涂膜，它是目前氟化物涂膜中研究最深入、應(yīng)用最多的一種。Carex以苔草為基質(zhì)。另一類涂膜內(nèi)含有氟化硅烷，其代表為F1uor protector(Ivoclar—Vivadent，America)o Huor protector以聚氨基甲酸乙酯為基質(zhì)。此外，還有一些含有氟化銨、氟化亞錫等氟化物的涂膜。1994年，Ullsfoss等首次提出了由洗必泰和氟化物混合制成涂膜來防治齲病，Twetman和Petersson證實這種混合涂膜比單一涂膜能更有效防治齲病，稱它為氟泰涂膜。

氟化物涂膜的應(yīng)用:(1)防治齲病 (2)防治牙本質(zhì)過敏(3)有研究表明氟化物涂膜很難從牙釉質(zhì)表面去除，具有一定的粘結(jié).

納米玻璃涂膜　:

納米涂膜較早應(yīng)用于外國建筑領(lǐng)域，作為隔熱節(jié)能的材料。后引進國內(nèi)，最早展覽在2010年中國建筑節(jié)能展覽會上，在安徽合肥市會展中心舉行，展覽會上，納米玻璃涂膜以其出色的隔熱性能和隔絕紫外線等優(yōu)勢受到了市民的關(guān)注。據(jù)說，這項技術(shù)還能應(yīng)用于汽車玻璃上，減少汽車空調(diào)能耗。

近年來我國每年竣工的建筑約20億平方米，是全球最大的建筑市場，建筑能耗非常嚴(yán)重，據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計，建筑節(jié)能占社會總能耗的1/3，在建筑能耗中，空調(diào)耗電占60%，而進入室內(nèi)的太陽輻射式空調(diào)所耗電能的主要構(gòu)成。使用納米涂膜玻璃，可以減少太陽輻射進入室內(nèi)，大大減少空調(diào)能耗，同時可以提高房間居住的舒適度，并且不影響采光，節(jié)能環(huán)保。

果樹涂膜

隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)和林業(yè)科學(xué)的發(fā)展，功能性果樹涂膜的研究日益受到高度重視。所謂果樹涂膜，通常是指采用丙烯酸酯類，乙烯基類單體作為主要原料，配臺其它單體，通過乳液共聚合的方法合成高分子乳液。利用高分子乳液易成膜，有彈性，透氣，保水，耐久性好等特點，將其噴涂于樹木被保護處，形成一層保護性薄膜(也稱為 樹衣”)}或?qū)⒈Ｗo乳液涂于紙，塑料薄膜，塑料片材等基材上，制得保護帶或保護膜，纏繞于果樹枝條或覆蓋在樹干、樹基上來獲得對果樹的保護；也可分別或同時加入各種添加劑，如殺蟲劑，植物增長促進劑，果實催熱悉劑及填料等。得到具有緩釋作用的功能性高分子乳液涂料 一，以滿足多方面的要求，因而果樹涂膜材料具有高性能、多功能的特點。

近年來，國內(nèi)外對果樹涂膜方面的研究取得了一定進展，主要用于果樹抗霜凍，防日燒，防蟲及殺蟲，樹干枝條創(chuàng)口的保護，受損樹木的保護口等。[1-4]

近年教材的覆膜基本上是使用預(yù)涂膜.由于使用的時間不長、出現(xiàn)的問題比較多，根據(jù)工藝實踐表明，影響預(yù)涂膜覆膜質(zhì)量主要是溫度、壓力。速度三大因素，因此正確處理三者的關(guān)系，對保證預(yù)涂膜覆膜質(zhì)量以及給下工序的生產(chǎn)帶來的影響至關(guān)重要。紙塑覆會是熱壓合物理作用的綜合結(jié)果，溫度、壓力、速度是實現(xiàn)這種物理綜合作用的三個基本因素，正確處理好這三者的關(guān)系是工藝操作技術(shù)的關(guān)鍵。

是覆膜的第一關(guān)鍵，預(yù)涂膜用的粘合劑是熱熔膠，溫度決定著熱熔膠的熔融狀態(tài)，決定著熱熔膠的流平性能，決定著熱熔膠分子向BOPP薄膜、印刷墨層、紙張基材等三種物質(zhì)分子間的擴散能力，同時也決定著熱熔膠的結(jié)晶度，只有正確控制工作區(qū)域的溫度，才能使預(yù)涂膜在薄膜上的固態(tài)熱熔膠層徹底熔融成為粘流狀態(tài)，具有合適的流動性以實現(xiàn)對印刷品表面的潤濕粘結(jié)，同時保證復(fù)合后即時固化，使復(fù)膜產(chǎn)品達到外觀平整、夠光亮、膠層熔融程度好、無折痕。并能將油墨剝離。覆膜過程的溫度控制還影響和決定著覆膜用熱熔膠解決受熱時的變化，以及對新熱力的抗衡力度。因此，嚴(yán)格控制溫度是預(yù)涂膜覆膜的首要關(guān)鍵。根據(jù)我們的實踐.溫度控制在80~100℃左右范圍較適宜。

在正確控制覆合溫度的同時還應(yīng)使用適當(dāng)?shù)膲毫?，因為紙張本身表面并不十分平整，只有在壓力作用下，粘流狀態(tài)的熱熔膠才會在趕走印刷品表面的空氣過程中充分潤濕紙印刷品表面。

產(chǎn)生膠體分子向紙質(zhì)印刷品墨層、紙張分子間的擴散、錯位、實現(xiàn)良好的粘結(jié)，形成對印刷品全表面的完整覆蓋，使印刷品達到光亮、無霧狀、膠層流平、無折痕，粘接效果良好，在不皺折的情況下，適當(dāng)加大壓力，才能使熱熔膠的熱塑性固化機能得以充分表現(xiàn)，以保證覆膜產(chǎn)品在復(fù)合后再加上的過程中，對各種物理剝離、沖擊力等影響作用具有較強的抵抗能力，(如壓痕、燙金.熱熔膠們皮等)以達到復(fù)合印刷品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)達到完美的統(tǒng)一速度。

紙面覆膜是在動態(tài)進行中的復(fù)合運動，其運動速度決定了紙塑復(fù)合體在熱壓合體在熱壓合工作介面上停留的時間、也決定了復(fù)膜機輸入的溫度、壓力以及在實際生產(chǎn)過程中對紙塑復(fù)合所結(jié)出的實際作用值。當(dāng)覆膜溫度和壓力固定后，速度的變化將使覆膜效果隨之發(fā)生變化，而且由于有溫度上限和壓力供給的限制，只會由小于設(shè)定值的方向變化，并隨速度的加快，降幅明顯，熱壓作用力衰退，使復(fù)合效果惡化，運行速度太快，粘結(jié)不牢，會有霧狀，太慢則無效率，甚至起泡。所以復(fù)合運行速度，決定了預(yù)涂膜和紙印刷品實現(xiàn)粘結(jié)的時間。根據(jù)我們的經(jīng)驗一般速度控制在對開紙一分鐘10-20張左右較適宜.(電子覆膜機的速度由于熱壓滾筒較小，速度應(yīng)慢點)

溫度、壓力、速度三大因素的實際作用值部有一定的范圍。由于設(shè)備的不同.這就需要我們在實踐中找到最佳的作用值，以確保預(yù)涂膜的復(fù)合效果以及為下工序的膠釘封面書脊不離殼、不起泡創(chuàng)造有利條件。預(yù)涂膜的復(fù)合、如何為下工序(包括壓痕、燙金、無線膠訂上封面等)創(chuàng)造有利條件，也是我們在使用預(yù)涂膜進行覆膜操作工藝過程中值得考慮的重要因素之一。預(yù)涂膜與紙印刷品復(fù)合時.下限為 80C ，上限為100C。直觀以復(fù)合體脫離熱壓滾筒后亮度高，不發(fā)霧，平度好，無起泡為基準(zhǔn)，在這樣的溫度區(qū)域內(nèi)，熱熔膠從外表到內(nèi)部深處，整個都可以充分接受熱力的作用，膠體內(nèi)各種原材料共混后的改性可以得到充分的發(fā)揮，整個膠層徹底熔融.產(chǎn)生了真正的、牢固的粘結(jié)，而非表面的、淺層次的、經(jīng)不得折彎或再加熱出現(xiàn)的離殼、起泡現(xiàn)象。

當(dāng)下限溫度稍向下時復(fù)合產(chǎn)品的亮度就會有所下降。而當(dāng)上限溫度略有升高時，即會在薄膜表面燙出不平滑的，形狀不同的泡泡。(電子復(fù)膜機這種現(xiàn)象特別明顯)恰到好處地掌握覆膜溫度臨界工作區(qū)域.不僅復(fù)合效果好，同時還使熱熔膠體接近交聯(lián)反應(yīng)的熱點，膠體的固化近似發(fā)硬、這樣當(dāng)其再度受熱時就不會輕易軟化，覆膜操作正確的溫度控制方法，就是精細掌握這種極為接近交聯(lián)反應(yīng)溫度的覆膜溫度。