在涂料、建筑及其他胶黏材料的应用中,附着力和粘结强度是两个至关重要的性能指标。尽管二者都涉及到材料之间的粘结效果,但它们在定义、测试方法、适用范围及影响因素等方面有所不同。本文将结合相关标准和技术背景,详细阐述附着力和粘结强度的区别,帮助更好地理解这两个概念。
附着力 (Adhesion),根据GB/T 5206-2015 / ISO 4618: 2014的定义,是指在固体表面与另一种材料的界面上,通过分子力作用而产生的粘附现象。简单来说,附着力是指涂层或胶黏剂与基材之间的粘附力,它决定了涂层是否能稳定地附着在基材表面。
拉开法附着力是一种常用的测量附着力的测试方法。该方法通过在规定速率下施加垂直拉力,测试涂层或涂层与底材之间的附着破坏时所需的力。测试结果通常以MPa为单位,反映涂层的附着程度及涂层间的层间附着力。此方法不仅可用于检测涂料的配套性,还能全面评估涂层的整体附着效果。
相关标准:
GB/T 5210-2006 / IDT, ISO 4624: 2004《色漆和清漆 拉开法附着力试验》
ASTM D4541-2022《用便携式附着性测试仪测定涂敷层扯离强度的试验方法》
ASTM D7234-2021《用便携式拉开法附着力测试仪测试混凝土涂层的拉开法附着力强度的试验方法》
拉开法附着力的测试常见于金属、塑料等硬质底材上,适用于较薄的涂层,且主要在实验室环境下进行。
粘结强度 (Bonding Strength),指的是粘结材料能够承受的最 大拉力,通常以单位面积的拉力来表示。它是衡量胶黏材料在粘结过程中性能的重要指标。粘结强度的大小与多种因素相关,包括胶黏剂的性质、涂布量、底材类型以及施工环境等。
与附着力不同,粘结强度的测试通常用于较厚的涂层或腻子等材料。测试方法侧重于测量黏结层的抗拉强度,尤其在建筑涂料、防火涂料和地坪材料等领域应用广泛。常见的粘结强度测试方法有拉伸粘结强度试验,常用于混凝土、砖石等基础材料的粘结性能评估。
相关标准:
JC/T 2079-2011《建筑用弹性质感涂层材料》
JG/T 24-2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》
GB/T 9779-2015《复层建筑涂料》
GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》
粘结强度通常不需要描述破坏状态,测试结果直接反映了材料的抗拉强度,广泛应用于建筑行业。
测试对象:
附着力主要用于较薄的涂层,常见于工业漆等表面处理,重点考察涂层与基材(如金属、塑料等)的附着效果。
粘结强度多用于较厚的涂层、腻子及地坪材料等,测试对象通常为建筑涂料、地坪涂料、防火涂料等,主要考察涂层在大面积上的粘结性能。
底材类型:
附着力通常测试基材为金属、塑料等硬质材料。
粘结强度多用于混凝土、砂浆、砖石等较为粗糙的底材,且在某些情况下,特别是在砂浆底材上,测试结果可能因为基材本身的强度限制而出现失真。
破坏模式:
附着力结果不仅反映出涂层的拉力值,还需描述涂层破坏的模式,如底材内聚力破坏、涂层间附着力破坏等。通过观察破坏状态可以进一步分析涂层的附着性及涂层的配套性。
粘结强度测试结果通常仅报告最 大拉力值,着重于材料本身的强度而非破坏模式。
影响因素:
附着力受涂层厚度、表面粗糙度、胶黏剂浸润能力等因素的影响较大。在涂层较薄时,表面处理和涂层的均匀性尤为关键。
粘结强度除了胶黏剂与基材的相容性外,表面处理和底材的粗糙度也会显著影响粘结强度。较厚的涂层可能存在缺陷,如气泡或不均匀涂布,导致强度下降。
附着力和粘结强度作为衡量材料粘结性能的两项重要指标,虽然有许多相似之处,但它们的测试对象、方法及应用领域各有差异。附着力主要用于工业漆和涂料领域,重点测试薄涂层的粘附性,而粘结强度则更多应用于建筑涂料和其他较厚涂层的性能评估。两者在实际应用中各自扮演着重要角色,了解它们的区别有助于在不同领域和环境下选择合适的测试方法和评估标准。
拓展阅读:
涂层附着力是评估涂层与被涂物表面或涂层之间结合能力的关键指标,良好的附着力对涂层的防护效果至关重要。涂层附着力受多种因素影响,包括涂层与基材的结合力、施工质量及基材类型。结合力通常分为化学结合、机械结合和极性结合。
常见的涂层附着力测试方法包括:
划圈法——使用唱针在涂层上匀速画圈,通过观察涂层的损伤程度来评估附着力。此方法适用于薄涂层的测试,可使用电动驱动仪器减少操作误差。
划格法——通过在涂层上切割格子,检查涂层的损伤程度。此方法可在不同方向上评估涂层的附着力,常见于涂层较厚的材料。
胶带法——通过将胶带粘贴并撕下,观察涂层剥离情况来评估附着力。此方法简单且常用于现场快速检测。
拉开法——将刮具粘贴在涂层上,逐步增加负荷直至涂层脱落。此方法可以更准确地量化涂层附着力,适用于较厚涂层的评估。