1、漆膜的機(jī)械性能 漆膜的機(jī)械性能非常重要，要求耐用，不能輕易損壞。漆膜中聚合物的結(jié)構(gòu)影響漆膜的機(jī)械性能，同時(shí)也決定聚合物的粘彈性。1聚合物是典型的粘彈體，由聚合物組成的漆膜也具有粘彈性。通常根據(jù)漆膜性能的要求選擇具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)和組成的聚合物。2理想的彈性體能定量貯存和釋放機(jī)械能而無(wú)損耗，即形變后立即恢復(fù)原狀，用模量來(lái)度量其剛性，表示對(duì)形變的阻抗。理想的粘性體會(huì)將所受的機(jī)械能全部以熱能的形式消耗。既具有彈性體性質(zhì)，又具有粘性體性質(zhì)的物質(zhì)稱為粘彈體。粘彈性3聚合物分子的粘彈性聚合物分子在瞬時(shí)或短時(shí)間內(nèi)受到外力作用，沒有足夠的時(shí)間作相對(duì)移動(dòng)，只能改變鍵長(zhǎng)和鍵角而伸長(zhǎng)或變形。外力作用時(shí)間短，外力移去后可以

2、恢復(fù)原來(lái)的形態(tài)，同時(shí)釋放貯存的能量，猶如彈性體。4外力作用時(shí)間長(zhǎng)，有些聚合物分子的鏈段能作相對(duì)移動(dòng)，改變相對(duì)的位置。同時(shí)，外力也逐漸耗散于聚合物鏈段的相對(duì)移動(dòng)中，不再能恢復(fù)為原來(lái)的形態(tài)，就表現(xiàn)為粘性。聚合物是粘彈體。5粘彈體受外力變形后，部分機(jī)械能以勢(shì)能貯存在體內(nèi)，部分以熱能消散（如用于聚合物鏈段的相對(duì)移動(dòng)）。實(shí)數(shù)模量E是粘彈體的“彈性”部分，又稱為貯存模量，因?yàn)檫@模量可以定量地貯存在物體內(nèi)。6虛數(shù)模量E是粘彈體的“粘性”部分，被又稱為消散模量。因?yàn)橐詿崃肯ⅰＯ嘟?tan= E/ Etan是粘彈體的“粘”與“彈”之比，常稱為消散正切，內(nèi)部摩擦，或阻尼。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析可以測(cè)得其數(shù)值。7書上見21

3、6頁(yè)8用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀可測(cè)得動(dòng)態(tài)力學(xué)圖，在高溫側(cè)有個(gè)峰(峰)。峰值的溫度相當(dāng)于Tg，是粘彈體的許多性質(zhì)的突變點(diǎn)。峰的低溫側(cè)有一峰(峰)，處于玻璃態(tài)區(qū)內(nèi)，是聚合物鏈段局部運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)。9有峰的漆膜在 玻璃態(tài)下要比沒有峰的有更好的柔韌性，更適宜于較低溫度。柔韌性和抗沖擊性優(yōu)良的漆膜可見到峰出現(xiàn)。10動(dòng)態(tài)力學(xué)譜中的峰對(duì)漆膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的分辨力，用來(lái)指導(dǎo)成膜聚合物的合成和涂料的配方。熱塑性涂料中含有兩個(gè)互不混容的聚合物時(shí)會(huì)顯示出兩個(gè)峰。每個(gè)峰值各相當(dāng)于各自的Tg。動(dòng)態(tài)力學(xué)譜的應(yīng)用11兩個(gè)聚合物相互混溶時(shí)，會(huì)顯示出一個(gè)較寬的、比兩個(gè)單獨(dú)峰的任何一個(gè)更寬的峰。兩種不混容的聚合物以梯度滴加工藝制成的乳液聚

4、合物，只顯示一個(gè)峰，而分段滴加工藝則顯示出兩個(gè)峰 。12消聲減振涂料高要利用消散模量與貯存模量比值最大的峰段，也就是放寬峰，使之覆蓋整個(gè)使用溫度范圍?？捎脦追N不同Tg的相互混溶的聚合物共混，或使用具有適當(dāng)?shù)慕宦?lián)密度并能覆蓋整個(gè)使用溫度范圍的橡膠類物質(zhì)作漆膜。13某一轎車面漆在不同溫度下烘烤15分鐘而制得的漆膜，做動(dòng)態(tài)力學(xué)譜。在130烘烤的，Tg很低，貯存模量也很小，硬度等機(jī)械強(qiáng)度很低，是交聯(lián)密度過低的表現(xiàn)。140，Tg提高，貯存模量也增大。150，Tg、貯存模量與140的基本相同。160，Tg和貯存模量大大下降，是過烘烤而降解的表現(xiàn)。因此最佳烘烤溫度為140。14測(cè)量漆膜的機(jī)械性能不僅表達(dá)了漆

5、膜的粘彈性，同時(shí)也測(cè)試漆膜附著力。漆膜的粘彈性受溫度和時(shí)間影響。測(cè)試漆膜時(shí)，溫度變化的速度和形變的速度要符合漆膜實(shí)際使用條件。這樣測(cè)得的數(shù)據(jù)才具有指導(dǎo)意義，也是測(cè)試的目的。 15影響漆膜機(jī)械性能的因素 漆膜是一層粘附于底材上的薄膜，影響漆膜機(jī)械性能的因素很多，主要是高分子樹脂和底材 。主要成膜物質(zhì)的性能取決于漆膜形成的機(jī)理和高分子品種的特性。16底材底材決定了漆膜的形變程度。漆膜附著力好時(shí)，底材吸收外來(lái)沖擊的能量，減少對(duì)漆膜的作用。漆膜薄比厚更耐沖擊，但漆膜薄，遮蓋力也較差。為了減少魚罐頭內(nèi)壁漆膜被魚油溶脹，要用交聯(lián)度較高的酚醛漆，這種漆膜很脆，厚度控制在5m或更薄些。 17漆膜機(jī)械性質(zhì)測(cè)試

6、涂料檢測(cè)是推行全面質(zhì)量管理的個(gè)重要環(huán)節(jié)，這種管理的基礎(chǔ)。不論是涂料生產(chǎn)和涂料施工都需要推行全面質(zhì)量管理。涂料產(chǎn)品本身檢測(cè)主要是考察產(chǎn)品質(zhì)量的致性。18涂料的性能是通過涂膜體現(xiàn)的，檢測(cè)的重點(diǎn)是涂膜的性能。涂膜性能的檢測(cè)盡量模仿其實(shí)際漆膜制備或應(yīng)用的條件。大多是在相應(yīng)的底材上進(jìn)行，但涂膜在底材上的制備工藝和質(zhì)量又影響測(cè)試結(jié)果，因此，需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。19在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)涂料性能、漆膜制備、施工性能、漆膜各方面的性能都有詳細(xì)的規(guī)定。 在1991年6月以前經(jīng)過批準(zhǔn)的涂料檢測(cè)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共有122個(gè)。20漆膜力學(xué)性能測(cè)試 漆膜樣品對(duì)比性能時(shí)，必須在同一溫度和濕度下貯存和測(cè)試。21熱機(jī)械

7、分析儀熱機(jī)械分析儀(TMA)可測(cè)定壓痕深度與時(shí)間和溫度的關(guān)系。既可測(cè)量剝離的漆膜，又能直接測(cè)試涂在底材上的漆膜。TMA測(cè)定的軟化點(diǎn)，與漆膜固化交聯(lián)的程度相關(guān)。22軟化點(diǎn)常用作為柔韌性指數(shù),與Tg相關(guān)，但不是Tg。23動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀(DMA) ：樣品一端系于固定夾具，另一端系于以張力施加振蕩形變的夾具上，給予樣品以振蕩應(yīng)力，采用一個(gè)范圍內(nèi)的頻率，可在廣闊范圍的溫度下測(cè)定漆膜性質(zhì)。用電腦分析數(shù)據(jù)能給出貯存和損耗模量，以及tan值，以及它們對(duì)溫度的曲線。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀24漆膜測(cè)試的分類 漆膜的測(cè)試分三大類：戶外暴露、實(shí)驗(yàn)室模擬和經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試。 1 戶外暴露測(cè)試了解漆膜性能的可靠途徑是在大量使用中觀察。25在特別嚴(yán)酷的條件下實(shí)際使用，以加速損壞來(lái)觀察漆膜的使用性能。試驗(yàn)范圍越小，數(shù)量越有限，加速程度越大，預(yù)測(cè)的可靠性就越差。多種道路標(biāo)志漆可同時(shí)涂在較短的道路上，受到同樣的車輛駛過后，來(lái)對(duì)比它們漆膜的 性能。26涂有新漆的汽車要在碎石路上行駛、越過水灘，在不同氣候條件下估價(jià)。罐頭漆要在貯存中檢驗(yàn)內(nèi)壁漆膜的損壞和罐裝物的氣味。272 實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn) 在實(shí)驗(yàn)室中模擬使用條件，來(lái)評(píng)估涂料的性能。首先，建立從差到優(yōu)