Определение адгезии лакокрасочных покрытий к древесине

3.1 Цель работы

Изучение метода определения адгезии – равномерного отрыва цилиндров, определение адгезии различных групп покрытий к различным древесным материалам.

3.2 Теоретические предпосылки

В широком смысле слова под адгезией понимают явление прилипания (сцепления) между контактирующими материалами. Адгезия имеет большое значение в процессах склеивания древесины и формирования покрытий. От величины и стабильности адгезии существенно зависят долговечность и защитная способность клеевых швов и покрытий в условиях эксплуатации.

Сущность адгезии еще недостаточно изучена. Однако, имеется ряд теорий и представлений, выдвинутых для объяснения физической сущности явления адгезии между материалами (адсорбционная, электрическая, диффузионная и др.).

Факторами, благоприятствующими адгезии, являются температура, длительность адгезионного контакта, давление. Введение пластификаторов и катализаторов в клей или лакокрасочный материал, активация поверхности древесины способствуют улучшению адгезии.

Кроме того, установлено, что в адгезии существенную роль играет возникновение химических связей между молекулами контактирующих материалов.

Для определения адгезии лакокрасочных покрытий к древесине предлагается много методов: метод ножа-клина, метод параллельных надрезов, метод равномерного отрыва цилиндров и др.

Сущность метода равномерного отрыва цилиндров (ГОСТ 27.325-87) заключается в отрыве участка покрытия от древесной подложки в перпендикулярном направлении и определении необходимого для этого усилия.

Величину адгезии σ_А в МПа вычисляют по формуле:

σ_А=P/S_oт, (1)

где Р – величина разрушающей нагрузки (усилия), Н;

S_от – площадь отрыва, мм² .

3.3 Оборудование, приборы, материалы

Разрывная машина марки Р-0.5; приспособление для испытаний (рисунок 1); металлические цилиндры диаметром 15,0 мм и длиной 35 мм; сверло для кольцевого сверления диаметром 15,25 мм, шкурка шлифовальная №5; ацетон технический; марля; клей эпоксидный или другой равноценный (клей не должен вызывать видимых изменений испытуемых покрытий за время контакта); контрольные образцы.

3.4 Порядок выполнения работы

Испытания адгезии проводят на образцах-спутниках, т.е. образцах размером 50х50 мм, изготовленных и отделанных по технологии, принятой на предприятии для основной продукции.

Перед испытаниями каждый образец шлифуют (шкуркой №5) и обезжиривают ацетоном. Для тонкослойных покрытий (не более 60 мкм) обезжиривание не обязательно. Аналогичным образом готовится поверхность приклеивания цилиндра. При повторном использовании металлических цилиндров необходимо проводить очистку его рабочей поверхности от остатков клея путем их кипячения в воде в течение часа и последующим шлифованием рабочей поверхности с применением фланца. На подготовленный цилиндр наносят 1 – 2 капли эпоксидного клея и

1 –верхняя шаровая тяга,

2 - захват,

3 – образец,

4 – металлический цилиндр,

5 – нижняя цепная тяга.

Рисунок 1 – Приспособление для испытаний с образцом

приклеивают его к покрытию по центру образца; выдерживают клеевое соединение не менее 24 часов. Затем сверлят покрытие вокруг цилиндра, допуская появление следа сверления в подложке.

Устанавливают приспособление в разрывную машину (скорость нагружения 40 мм/мин), а образец с приклеенным к нему цилиндром в приспособление. Включают машину на отрыв цилиндра и определяют по ее шкале величину разрушающей нагрузки. Анализируют характер разрушения, при этом бывают: адгезионное разрушение, когда разрушение происходит по границе раздела материалов: покрытие-подложка, покрытие-клей, клей-цилиндр; когезионное – разрушение происходит по одному из материалов: покрытия или подложки; смешанное – представляет совмещение адгезионного и когезионного видов разрушения. При этом испытания, в результате которых разрушение произошло по границе клей-цилиндр, клей-покрытие, свидетельствуют о низкой адгезии используемого для приклеивания цилиндра клея и не учитываются.

Образцы, у которых поверхность разрушения с участием клеевого шва превышает 50%, в расчет также не принимаются.

Результаты испытаний заносят в журнал (таблица 1).

При определении адгезии покрытий с элементами УИРС изучают зависимость адгезии от толщины покрытия.

Таблица 1 – Журнал определения адгезии покрытий древесины (древесных материалов)

Материал подложки___________________________________

Марка лакокрасочного материала_________________________

Метод отверждения покрытия___________________________

Дата изготовления покрытия____________________________

Номер образца	Разрушающая нагрузка Р, Н	Адгезия σА,МПа	Средняя арифметическая величина адгезии σср, МПа	Характер и процент разрушения

Дата добавления: 2015-07-08