一种涂层使用可靠性的快速判断方法与流程

本发明涉及一种涂料领域的检测方法，具体涉及一种涂层使用可靠性的快速判断方法。

背景技术：

1、涂层使用可靠性的检测指标，包括耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性等指标。如果完全按照国标对上述指标一一进行检测，需要耗费大量的时间。实验室研发过程中，需要一种方法，能够将满足上述指标的涂料快筛出来，然后按照国标检测方法确认涂料其它性能，这样可以提高研发效率。

2、以耐候性为例，通常涂层的加速耐候性的试验方法，分为户外自然曝晒试验和实验室人工加速老化试验，其评价涂层可靠性从以下两个方面进行：（1）观察涂层外观，以失光、变色、开裂、粉化、起泡等现象判断涂层物理及化学性能随着时间的推移所发生的劣化；（2）户外自然曝晒试验和实验室人工加速老化试验后，测试涂层的二次机械性能，判断涂层机械性能随着时间的推移所发生的劣化。

3、上述评价方法存在周期过长的问题。户外自然曝晒试验虽然是一种最能反映涂层实际使用寿命的试验方法，但是根据试验要求，最短的试验周期也需要1～2年的时间。人工加速老化试验模拟自然环境条件，强化自然环境中某些因素，使涂层老化等状态的出现加速，但仍需要1000～5000小时。

4、另外，耐水性试验一般需要240～480小时，耐湿热试验一般需要240～480小时，气候交变稳定性试验一般10～20循环，一般要240～480小时。

5、关于加速测试方法，中国专利文献cn104819929a（申请号201510180442.3）公开了一种快速评价涂层耐候性的检测方法，该法利用涂层的uv透过率的检测，通过3个月大气自然曝晒试验或500h人工加速老化试验后的涂层uv透过率变化情况，快速判断涂层内在性质是否发生改变，进而通过标准仪器检测后的试验数据快速评价涂层耐候性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是涂层使用可靠性的评价方法周期过长的问题,提供一种涂层使用可靠性的快速判断方法。

2、实现本发明目的的技术方案是一种涂层使用可靠性的快速判断方法，所述涂层由电泳底漆层和水性面漆层组成，根据涂层中水性面漆层的紫外透过率和水性面漆层的脱水率判断涂层使用可靠性，若水性面漆层在290-400nm紫外透过率≤0.1%且涂层脱水率≥90%，判定所测整体涂层的使用可靠性优异，耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性符合要求。

3、其中水性面漆层的紫外透过率和脱水率的测试包括以下步骤：

4、①将待测试的涂料按标准施工膜厚均匀喷涂在载体上，涂料的表面张力与载体表面张力的差在20mn/ml以上。

5、喷涂前，对载体称重记作w0，喷涂后,将涂层在80±5℃下预烘烤5～7min，称重记作w1。

6、②将涂层在110±5℃烘烤55～65min后，称重记作w2。

7、按照以下公式，计算涂层的脱水率，

8、；

9、涂层完全干燥后，将涂层从载体上剥离下来，等待测试紫外透过率。

10、③使用分光光度计测试步骤②剥离下来的涂层的紫外透过率。

11、所述载体为pp板或ldpe板；载体为矩形。

12、作为优选的，载体为正方形。

13、作为优选的，步骤①中，涂料的表面张力与载体表面张力的差在30mn/ml以上。

14、水性面漆层为水性本色面漆层的单涂层结构或水性底色漆层和罩光清漆组成的双涂层结构。

15、水性面漆层为水性本色面漆层时，步骤①喷涂时施工膜厚为30µm～45µm；

16、水性面漆层为水性底色漆层和罩光清漆组成的双涂层结构时，步骤①喷涂时水性底色漆层施工膜厚为15µm～25µm。

17、水性面漆层若由水性底色漆层和罩光清漆组成，测试水性底色漆层的紫外透过率和脱水率判断涂层使用可靠性。

18、本发明具有积极的效果：

19、（1）本发明适用于水性“免中涂”双涂层工艺（底色漆层和罩光清漆层）或水性单涂层工艺（本色漆层）得到的涂层使用可靠性的快速预测，通过测试涂层中水性面漆层（底色漆层或本色漆层）的脱水率和紫外透过率来判断涂层的使用可靠性。

20、水性面漆层包括两种涂层结构：一种是水性本色面漆层的单涂层结构；另一种是水性底色漆层和罩光清漆组成的双涂层结构。对于双涂层结构，测试水性底色漆层的紫外透过率和脱水率。

21、对于水性面漆，水是涂料中树脂份及颜料份的分散介质。脱水率是水性涂料施工中重要的参数，关系到涂层外观及性能。本发明可方便地测定涂层脱水率，同时测试紫外透过率，一次制膜检测紫外透过率和脱水率两项指标，综合两项指标的结果，将紫外透过率小于0.1%和脱水率90%以上的涂层，判断该涂层使用可靠，同时判断形成该涂层的涂料的耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性等指标符合要求。不能同时满足上述两项指标的涂层，所对应的涂料需要按照国标或其他标准重新检测确认。

22、将本发明的测试结果与按照标准检测的耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性的结果比对，结果一致，说明本发明预测准确，可作为研发过程中涂层使用可靠性的快速预测方法，快速筛选出耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性符合要求的涂料或者快速确定所测涂料的耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性这几个指标达标。

23、本发明将使用可靠性试验的检测时间缩短至5～8小时（用于制膜、分光光度计的测试、称重、计算等操作）内，大大提高涂料研发过程中配方筛选及性能检测的效率。

24、（2）在测试面漆层的uv透过率时，将待测面漆涂料喷涂在选定的载体上，将其烘干后，将涂层从载体上剥离下来，测试其紫外光透过率。按照该法测得的紫外透过率的数值准确，相比cn104819929a（申请号201510180442.3），本发明省去了石英板，节省了大量的耗材和选材时间（同一块石英板不同的部位uv透过率不同，实际要找到两块uv透过率相同的石英板，要从数百块石英板中挑选，难度大、成本高）。

25、（3）为了保证涂层能从载体上完整剥离，本发明设定涂料与载体的表面张力的差在20mn/ml以上。另外载体优选矩形，有棱角，方便镊子的辅助剥离。

技术特征：

1.一种涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：所述涂层由电泳底漆层和水性面漆层组成，根据涂层中水性面漆层的紫外透过率和水性面漆层的脱水率判断涂层使用可靠性，若水性面漆层在290-400nm紫外透过率≤0.1%且涂层脱水率≥90%，判定所测整体涂层的使用可靠性优异，耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性符合要求；

2.根据权利要求1所述的涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：所述载体为pp板或ldpe板；载体为矩形。

3.根据权利要求2所述的涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：载体为正方形。

4.根据权利要求1所述的涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：步骤①中，涂料的表面张力与载体表面张力的差在30mn/ml以上。

5.根据权利要求1所述的涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：水性面漆层为水性本色面漆层的单涂层结构，或水性底色漆层和罩光清漆组成的双涂层结构；

6.根据权利要求5所述的涂层使用可靠性的快速判断方法，其特征在于：水性面漆层若由水性底色漆层和罩光清漆组成，测试水性底色漆层的紫外透过率和脱水率判断涂层使用可靠性。

技术总结
本发明公开了一种涂层使用可靠性的快速判断方法，所述涂层由底漆层和水性面漆层组成，根据涂层中水性面漆层的紫外光透过率和脱水率判断涂层的使用可靠性。若水性面漆层在290‑400nmUV透过率≤0.1%且涂层脱水率≥90%，判定所测整体涂层的使用可靠性优异，耐候性、耐水性、耐湿热、气候交变稳定性符合要求。

技术研发人员：郭北横,张贺,岳晓峰,张岳,王纳新,朱玉洁,陆慧英
受保护的技术使用者：常州市武进晨光金属涂料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19