影响复层建筑涂料粘接强度测试结果可靠性的因素研究

田瑞霞 平永杰 张宇 陈学军 盛满计 崔淑凤

摘要：基于GB/T 9779-2015《复层建筑涂料》标准，探讨了试验过程中底材质量、底漆、试件粘接情况、试件破坏形式等因素对复层建筑涂料粘接强度测试结果的影响。结果表明，底材表面致密平整、底材合理的含水量、涂布底漆、胶粘剂用量适中时，可提高测试数据的均匀性和可靠性;粘接破坏形式的多样性容易造成粘接强度测试数据均匀性和可靠性变差。上述结果有助于提高检验人员在该项检测判定的准确性。

关键词：复层建筑涂料;粘接强度;结果可靠性

中图分类号：TQ 437+.1献标识码文A 章编号：1001-5922（2019）04-0045-04

复层建筑涂料是由底漆、中层漆和面漆组成的具有多种装饰效果的质感涂料，是应用较广的建筑内外墙涂料。对于厚涂型复层建筑涂料，粘接强度是衡量其质量的重要技术指标之一，用于厚质涂层与基材粘接牢度的评定。复层建筑涂料与底材的粘接情况真实反映产品本身的性能是十分重要的，除涂料自身因素外，研究粘接强度测试结果可靠性的影响因素也是提高该项检测判定准确性的关键。

本文选用了一种水性普通厚浆型外墙复层建筑涂料，根据GB/T 9779-2015《复层建筑涂料》标准中的规定对其粘接强度进行了测试。同时结合检测实践，探讨了试验过程中底材质量、底漆、试件粘接情况、试件破坏形式等因素对粘接强度测试结果的影响，

以期能够指导检验人员提高在该项检测判定的准确性。

1實验部分

1.1主要材料

水性普通厚浆型外墙复层建筑涂料中层漆、配套底漆、配套面漆，北京某生产企业;砂浆块，自制;实验室用三级水。

1.2仪器与设备

HP-850结合力试验机，德国HERION公司;DGG-101-lBS电热鼓风干燥箱，天津天宇机电公司;恒温养护水箱，TJSS-Ⅲ型，沧州腾达筑路试验仪器制造厂。

1.3试件制备

根据测试需要选取砂浆块，按照GB/T9779-2015《复层建筑涂料》标准中6.18进行标准条件、浸水后、未涂布底漆粘接强度试件的制备、养护，本文中标准条件为温度（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的环境条件。

1.3.1标准条件粘接强度试件的制备

将底涂涂布于砂浆块表面，湿膜厚度控制在80um，经1-2h干燥（指触干），将金属型框置于底漆上面，将中层漆填满型框，湿膜厚度为l mm，用刮刀平整表面，除去型框。将试件放置7d后，将配套面漆涂布于中层漆上面，在标准条件下养护7d，即为试件。每组试验制备6个试件。

1.3.2未涂布底漆粘接强度试件的制备

将金属型框置于底漆上面，将中层漆填满型框，湿膜厚度为1mm，用刮刀平整表面，除去型框。将试件放置7d后，将配套面漆涂布于中层漆上面，在标准条件下养护7d，即为试件。每组试验制备6个试件。

1.3.3浸水后粘接强度试件的制备

在上述1.3.1、1.3.2制备的试件养护期满前2d，将试件的4个侧面用松香和石蜡混合物（质量比为1：1）封边。将试件水平置于恒溫养护水箱底部标准砂上面，然后注水到水面距离试件表面约5mm处，在标准条件下静置10d后取出。试件侧面朝下，在（50±2）℃的电热鼓风干燥箱内干燥24h，再置于标准条件下24h后测试。每组试验制备6个试件。

1.4性能测试

按照GB/T 9779-2015《复层建筑涂料》进行粘接强度测试。在试件养护期满前24h，将试件置于水平状态，用双组分环氧树脂胶粘剂均匀涂布试件表面，并在其上面轻放上夹具，小心除去周围溢出的胶粘剂，放置24h。在拉力试验机上，沿试件表面垂直方向，以5mm/min拉伸速度进行粘接强度试验，测定最大拉伸载荷。粘接强度按式（1）计算，精确到0.01MPa：

式中：δ-粘接强度，MPa;P-最大拉伸荷载，N;A-胶接面积，mm²。

将所得结果，分别去掉1个最大值和1个最小值，取剩余4个数据的算术平均值作为试验结果，各试验结果和算术平均值的相对误差应不大于20%，否则应重新进行试验。

2结果与讨论

2.1底材表面质量对粘接强度的影响

针对底材表面较为致密平整和有孔洞凹坑缺陷等不同表面质量，分别测试了标准状态和浸水后的粘接强度，结果如表1所示。

从表1可以看出，底材表面致密平整的粘接强度数据均匀性较好，表面有孔洞凹坑的粘接强度数据均匀性较差。这是因为水泥砂浆块多孔隙和凹坑的表面会吸入涂料的粘接成分，增加了涂料与砂浆块的接触面积，由于每块底材表面的孔洞等缺陷不同导致吸入的涂料粘接成分多少不同，数据的均匀性变差。

2.2底材含水量对粘接强度的影响

为考查底材含水量对粘接强度测试结果的影响，选取表面致密平整的砂浆块，分别进行绝干和标准条件放置48h处理后制备试件，测试标准状态和浸水后的粘接强度，结果如表2所示。

从表2可以看出，使用绝干底材的标准状态粘接强度比在标准条件放置48h的结果偏低，数据均匀性较差，而浸水后粘接强度试验是失败的。这是由于试验中使用的复层涂料为厚浆膏状，即使固体含量很高，其中也含有水分。在砂浆块上制备试件时，绝干砂浆块中含水量几乎零，制样过程中涂料中的水分很快渗入砂浆块，很快被砂浆块吸收，造成涂层本身强度降低;同时涂层产生较大收缩，出现裂纹甚至脱落，也是粘接强度降低的原因之一。砂浆块的含水量不同，会造成砂浆块对涂料中水分吸收程度不同，进而导致粘接强度测试结果均匀性变差。为减少底材含水量对结果的影响，可将其在标准条件放置48h以上再行试验。

2.3底漆对粘接强度的影响

为考查底漆对粘接强度测试结果的影响，选取表面致密平整的砂浆块，不涂布底漆制备试件，测试标准状态和浸水后的粘接强度，与涂布底漆的结果对比如表3所示。

由表3可以看出，涂布底漆的标准状态粘接强度、浸水后粘接强度明显高于未涂布底漆的，数据均匀性也明显好于未涂布底漆的，表明底漆有利于增加主涂层与底材的相容性，从而提高主涂层在底材上的粘接强度。底漆的主要作用是封闭基层、弥补底材缺陷、加固底材及增强主涂层与底材的附着能力。

2.4试件粘接情况对粘接强度的影响

胶粘剂用量的多少决定了试件粘接情况，为考查胶粘剂用量对粘接强度测试结果的影响，试件在粘接时分别采取胶粘剂用量较少、用量适中、用量过多的情况，结果如表4所示。

由表4可以看出，3种情况下粘接强度結果差别很大。胶粘剂用量较少时，无法实现满粘，粘接层过薄且不均匀，说明试验过程中试件与上夹具的粘接面积小于40mm×40mm，造成试验结果值较低。而胶粘剂用量过多时，容易导致粘接层过厚、多余胶粘剂溢出的情况，即使将周边多余的胶粘剂去除，也会部分渗入底材，增加了试件与上夹具的粘接面积，造成粘接强度偏大。胶粘剂用量适中时，粘接层厚薄均匀，胶粘剂溢出少，测试结果更能真实可靠的反映材料本身的性能。

2.5试件破坏形式对粘接强度的影响

测试涂料与底材的粘接强度试验中，粘接破坏形式主要有内聚破坏和界面破坏，其中内聚破坏包括涂料内聚破坏、基层内聚破坏，界面破坏包括胶粘剂和涂料界面破坏、基层界面破坏。破坏形式的多样性容易造成粘接强度测试数据结果均匀性和可靠性变差，表5即为一组出现多种破坏形式的无效数据。

从表5可知，该组试验数据均匀性很差，该组试验2个试件出现了破坏形式是胶粘剂和涂料界面破坏，说明胶粘剂和涂料粘接不牢，粘接强度结果明显小于涂料内聚力、基层内聚力或基层界面强度，试验数据是不真实的，该组试验数据无效。

3结论

1）底材表面有孔洞凹坑的粘接强度比表面致密平整的粘接强度数据均匀性差。砂浆块的含水量不同，测试结果不同，绝干底材导致粘接强度测试结果均匀性变差。为减少底材含水量对结果的影响，可将其在标准条件放置48h以上再行试验。

2）涂布底漆的试件粘接强度明显高于未涂布底漆的，数据均匀性也好。为了使粘接强度的测试结果更能真实反映材料的实际应用，建议在检测送样时同时送检配套底漆等材料。

3）胶粘剂用量适中时，粘接强度测试结果更能真实可靠地反映材料本身的性能。由于在粘接时无法使用称量等手段控制胶粘剂用量，检测人员在试验过程中把握胶粘剂用量的经验对结果的准确性尤为重要。

4）粘接破坏形式的多样性容易造成粘接强度测试数据结果均匀性和可靠性变差。