Методы испытаний на адгезию поверхности цветных полимерных покрытий PPGI

На линии непрерывного нанесения покрытий внимание уделяется в первую очередь глянцу и цвету, однако именно адгезия — связь между цинк-алюминиевой основой, грунтовочным слоем и верхним покрытием — определяет, будет ли окрашенная кровля выглядеть безупречно спустя пять муссонов. В прошлую весну наша инспекционная группа отвергла всю партию импортной окрашенной рулонной стали массой 40 тонн после стандартного испытания на изгиб по методу T-bend: покрытие растрескалось при изгибе 2T. В сертификате поставщика значилось «адгезия соответствует требованиям», тогда как физический образец показал обратное. Такой инцидент, типичный для рынка торговой рулонной стали, как раз и объясняет, почему каждый серьёзный покупатель PPGL должен понимать несколько методов испытаний, позволяющих оценить качество покрытия до фактической оплаты. Ниже приведён тот же набор методик, который используют наши инспекторы, изложенный так, чтобы вы могли воспроизвести каждое испытание с помощью простого оборудования на вашем собственном складе.

Почему испытания на адгезию важнее, чем измерение глянца

Рулон ППГЛ может быть отправлен с идеальным цветом, но при этом выйти из строя в процессе эксплуатации, если система окраски недостаточно отверждена, пережжена или нанесена на ленту с некачественной предварительной обработкой. Плохая адгезия проявляется спустя месяцы в виде сколов на роликах гибочного станка, отслаивания вдоль линий крепёжных элементов или вздутия там, где влага проникает под покрытие. Поскольку рулоны стальной ленты ППГИ с равномерным покрытием и их аналоги ППГЛ производятся на непрерывных линиях со скоростью свыше 80 метров в минуту, даже несколько минут отклонения в химическом составе предварительной обработки могут незаметно ухудшить качество нескольких рулонов. Испытания преобразуют этот скрытый риск в чёткий результат «соответствует / не соответствует». Опытные международные покупатели сегодня прямо включают три основных метода испытаний — изгиб по Т-образному шаблону, обратный удар и решётчатый надрез — в контракты на закупку, ссылаясь соответственно на стандарты ASTM D4145, ASTM D2794 и ASTM D3359.

Испытание 1: Гибкость при изгибе по Т-образному шаблону (ASTM D4145)

Испытание на изгиб по Т-образной линии измеряет, насколько далеко покровная красочная пленка сохраняется при плотном изгибе без растрескивания или потери адгезии. Оно имитирует процессы прокатки, профилирования и изгиба на строительной площадке — реальные деформации, которым подвергается лист PPGL после сматывания с рулона.

• Вырежьте образец размером 50 × 100 мм и перед всеми другими операциями отметьте направление прокатки.
• Изогните образец на 180 градусов сам на себя так, чтобы внутренний радиус изгиба составил одну толщину материала — это обозначается как 1T.
• Постепенно увеличивайте жесткость изгиба: при 2T под изгиб подкладывается одна прокладка в виде полосы, при 3T — две прокладки и так далее.
• После каждого изгиба наклейте на внешнюю сторону изгиба 25 мм клейкой ленты (3M 610 или аналогичной), плотно прижмите её, затем резко оторвите одним плавным движением.
• Осмотр проводите при 10-кратном увеличении: отсутствие трещин при 1T соответствует премиальному классу; диапазон 2T–3T подходит для большинства архитектурных применений; появление трещин и одновременное отслаивание ленты при изгибе менее чем 3T указывает на недостаточную степень отверждения пленки.

Испытание 2: Обратный удар (ASTM D2794)

Там, где изгиб Т-образного типа медленно растягивает покрытие, испытание на удар воздействует на него резко. Груз массой 1 кг с полусферической головкой диаметром 15,9 мм падает на окрашенную поверхность; затем образец осматривают с обратной стороны — со стороны вмятины — на наличие трещин и отслаивания краски при использовании клейкой ленты. Это испытание имитирует град, падение инструментов и грубое обращение при монтаже окрашенной оцинкованной стали с полимерным покрытием (PPGL).

• Закрепите окрашенную панель лицевой стороной вверх над опорной матрицей.
• Сбрасывайте груз с возрастающих высот, обычно увеличивая шаг на 1 кг·м.
• Наложите клейкую ленту на каждую вмятину, потрите её и резко оторвите.
• Сообщите максимальную энергию удара, при которой не наблюдается ни трещин, ни отслаивания — значение 6 кг·м и выше указывает на прочное архитектурное покрытие для наружного применения на окрашенной оцинкованной стали с полимерным покрытием (PPGL).

Испытание 3: Адгезия методом решётчатого надреза (ASTM D3359)

Метод решётчатого надреза — самый простой переносной тест, аналогичный царапающему тесту для красок; это единственный метод, который покупатель окрашенной оцинкованной стали с полимерным покрытием (PPGL) может выполнить прямо на складе, используя лишь резак, клейкую ленту и хорошее освещение.

• На ровной поверхности нанесите решётку из шести параллельных линий в каждом направлении с шагом 1 мм для покрытий толщиной менее 60 микрон (метод ASTM A).
• Режьте уверенно, до металла — неуверенное движение лезвия, оставляющее лишь царапину на краске, делает результат недействительным.
• Удалите отслоившиеся частицы кистью, наклейте клейкую ленту, плотно прижмите её и затем резко оторвите под углом, близким к 180 градусам.
• Оцените результат по шкале ASTM от 5B (отсутствие отслаивания) до 0B; любое значение ниже 4B на новой рулонной стали требует отказа в наших регистрах качества.

Дополнительные проверки: твёрдость по карандашному методу и стойкость к растиранию растворителем MEK

Два быстрых дополнительных испытания выявляют проблемы с отверждением с противоположных сторон. Испытание твёрдости карандашом (ASTM D3363) предполагает проведение графитовыми карандашами от 6B до 6H по покрытию; архитектурное полиэфирное верхнее покрытие должно выдерживать карандаши 2H–3H без образования царапин. Испытание на стойкость к растворителю методом двойного протирания (MEK) — 100 двойных (туда и обратно) протираний ткани, пропитанной растворителем, — выявляет недостаточно отвержденное покрытие, которое размягчается или отслаивается, тогда как полностью сшитое верхнее покрытие теряет лишь немного блеска. В совокупности с тремя основными методами эти проверки позволяют обнаружить большинство отклонений в работе непрерывной линии в течение пятнадцати минут после начала испытаний на рабочем столе, поэтому наш собственный протокол выпуска рулонов стали PPGL и PPGI с равномерным покрытием включает все пять испытаний.

Критерии приёмки в общих чертах

Одно предостережение, вынесенное из опыта: образцы ППГЛ необходимо выдерживать не менее 24 часов при температуре 23 ± 2 °C перед испытанием. Холодная рулонная сталь прямо из контейнера для перевозки даёт ложные показатели хрупкости; ППГЛ, испытанная под полуденным солнцем в порту на побережье Залива, даёт ложные показатели мягкости. Оба случая приводят к необоснованным отклонениям, наносящим ущерб отношениям с поставщиками.