耐劃痕／刮痕性

隨著高光澤底漆／清漆體系的出現(xiàn)，抵抗由洗車(chē)硬毛刷、拋光劑或
指甲等硬物造成的劃痕或磨蝕能力的涂層應(yīng)得到重視。

對(duì)超高光澤清漆來(lái)說(shuō)，細(xì)劃痕／刮痕更為嚴(yán)重。清漆破壞的程度強(qiáng)
烈依賴(lài)于底漆／清漆體、成型工藝參數(shù)以及破壞的環(huán)境。塑料中用的底
漆／清漆體系比金屬板上用的要軟得多(較低的模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)
，而且交聯(lián)密度也低。它們可以提供優(yōu)異的抗劃痕／刮痕能力。因?yàn)樵?br>受外力時(shí)它們被認(rèn)為具有優(yōu)異的恢復(fù)力。塑料的性能(如模量、韌性、
硬度和屈服應(yīng)力等)的改善可以使抗劃痕／刮痕性得到提高。

現(xiàn)有可用于表征耐劃痕／刮痕性的技術(shù)依賴(lài)于該設(shè)備對(duì)涂層體系施
加形變的能力和測(cè)量因破壞深度、密度、體積引起的外觀改變或光澤和
反射m的變化?？蛊茐男允潜砻娴挚箼C(jī)械力永久性變形的一種測(cè)量。

現(xiàn)有測(cè)量涂層耐劃痕性的方法是測(cè)量涂層承受已知顆粒大小研磨料
橫向移動(dòng)切向載荷后光澤的下降(滲色儀實(shí)驗(yàn))；測(cè)量涂層承受單點(diǎn)壓頭
(毫微米壓頭嘲)后的破壞深度和恢復(fù)深度；或測(cè)量涂層的彈性分?jǐn)?shù)、黏
彈性蠕變和疲勞(掃描探針顯微鏡)等。

Gregorovich和McGaorigalEl01將抗劃痕性與涂層受單軸應(yīng)力下的
機(jī)械韌性相關(guān)聯(lián)。該方法認(rèn)為涂層或平面應(yīng)變中薄膜的韌性與測(cè)試樣品
的幾何形狀和尺寸無(wú)關(guān)。在計(jì)算涂層的基本功或韌性時(shí)，樣品的準(zhǔn)備是
重要的。把涂層自由膜切成一系列長(zhǎng)絲長(zhǎng)度，每個(gè)試樣在應(yīng)力一應(yīng)變曲
線下的面積計(jì)為破壞功。以長(zhǎng)絲長(zhǎng)度一破壞功作圖，延長(zhǎng)曲線至長(zhǎng)絲長(zhǎng)
度為0時(shí)的功被認(rèn)為是基本功。
應(yīng)用基本功方法有兩個(gè)限制條件。第一個(gè)限定是最大的長(zhǎng)絲長(zhǎng)度是
試樣寬度的3倍，這樣就限定了塑料在長(zhǎng)絲區(qū)的形變，并使試樣在裂紋
增長(zhǎng)前完全屈服。第二個(gè)限定是最大長(zhǎng)絲長(zhǎng)度外推到試樣厚度的3～5倍
以避免平面應(yīng)力變?yōu)閼?yīng)變?cè)斐衫碚撌А?/p>

一般外力下由原子力顯微鏡(AFM)毫
微米壓力造成的劃痕／刮痕的形狀能夠區(qū)分“自愈合”程度，如黏彈性
恢復(fù)和塑性破壞。當(dāng)聚合物從表面脫落或斷裂，則它是不能自愈合的。
并研究了其與抗
劃痕／刮痕性之間的關(guān)系。測(cè)量玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的位置、寬度、松弛焓和
交聯(lián)密度對(duì)于預(yù)測(cè)抗劃痕／刮痕性是很有用的方法。發(fā)現(xiàn)松弛焓對(duì)時(shí)間
的依賴(lài)速率與涂層的再流動(dòng)性有關(guān)，而玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的位置和寬度影
響松弛焓速率，提高交聯(lián)密度也可以提高塑料的抗劃痕性。

(本文由上海光學(xué)儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復(fù)制http://www.sgaaa.com)