介绍
在测试工业防护涂层的拉伸强度时，通常问到的问题之一是：“我应该使用哪种胶水来固定装载夹具？”这篇简短的文章列出了评估拉伸粘合力的标准测试方法，并介绍了一些选择粘合剂时的注意事项。
标准化测试方法
拉伸（剥离）粘合力测试提供了一种评估涂料体系粘合/内聚强度的定量方法。
有几种执行拉拔测试的标准化测试方法，包括：
ASTM D4541，“使用便携式附着力测试仪的涂层剥离强度的标准测试方法”，用于测试涂层对金属基材的粘合性，但也可用于其他刚性基材，例如木材和塑料；
ASTM D7234，“使用便携式剥离粘合力测试仪的混凝土涂层剥离粘合力的标准测试方法”，是ASTM D4541，方法A测试混凝土涂层的方法；和
BS EN ISO 4624，“油漆和清漆-附着力的剥离测试”，描述了三种方法可用于多种基材，包括可变形基材。
通常在现场，商店或实验室中使用便携式附着力测试仪进行拉力拉伸测试。测试仪设计为施加力以将粘合的加载夹具与涂层表面分开。它们还保持力垂直于表面，这很重要，以免在测试过程中引入任何解理效果，否则可能会导致测试结果产生过多差异。如果测试正确执行，则涂层（或多层涂层系统的一层）与基材或其他层（称为“粘合断裂”）分离，或者涂层（或层）内部破裂（称为“内聚中断”）。
用于将装载固定装置附着到涂层表面的胶水需要比涂层对基材或涂层系统其他层（如果施加了多层涂层）的粘合强度和各种涂层的内部强度强。自己分层。这将确保评估被测涂料或涂料体系的强度，而不是胶水本身的强度。
拔出测试程序通常涉及以下内容：
制备一部分已经完全干燥和固化的涂层或涂层系统的表面部分，该部分已应用到刚性基材（通常是具有相对均匀的表面纹理的钢或混凝土）的表面上，通常是通过轻轻打磨涂层的一部分来进行然后擦干净
通常使用两组分，100％固体，粘性液体粘合剂（胶水）将装料夹具的头部直接粘合到涂料或涂料系统的表面上，以及
一旦胶水充分固化，就使用专门设计用于测量所需力的设备，将与垂直于表面的装料夹具分离（从而施加“拉”应力）。有时会执行“刻痕”，在该刻痕处将涂层刻在测试区域的外部，以更好地减少从周围区域到测试结果的横向粘合的潜在影响。
粘附理论
要了解如何更好地选择正确的胶粘剂来进行剥离测试，对胶粘剂的各种理论有所了解是有益的。一种材料可以通过以下一种或多种方式粘附到另一种材料上：
机械的 -这表示粘合剂渗透到基材表面的孔和腔中。一个很好的例子是白色或木胶。使用时，胶水的聚合物会芯吸到基材（纸张，织物，木材）中，从而在载体（水）蒸发后形成物理结合。
扩散 -粘合剂中的聚合物以微观水平扩散到基材表面；例如，将塑料粘合在一起时，良好的粘合剂会在微观水平上略微穿透塑料表面以提供粘合。
化学 –粘合剂直接与基材形成化学键，例如，使用“超级胶水”修复损坏的物品。
润湿 –如果粘合剂的表面张力低于基材的表面能，则粘合剂可以在表面上充分铺展。想一想在刚打蜡的汽车上水珠如何凝结；如果胶粘剂的行为像水，它将无法正确润湿并与基材粘合。
酸碱 –一种化学粘合，特别涉及粘合剂和基材上的酸性和碱性化学基团反应形成键。想象一下Velcro®的工作原理，其中“钩”可能是酸性基团，而“环”可能是基本基团。两者都需要形成结合，并且两者都不会结合。请注意，Velcro®通过钩环的机械互锁来工作，但请尝试在这方面发挥您的想象力。
静电 –在亚原子级别，通过粘合剂和基材之间的静电作用起作用。考虑摩擦一个膨胀的气球以产生静电，然后将其粘附到墙壁上。
其他注意事项
牢记前面所述的粘合理论，还有一些其他因素可能会影响为拉脱测试而创建的粘合质量：
固化度 –需要使所用的粘合剂和涂料完全固化。
固化和测试温度 –涂料体系和用于剥离测试的粘合剂都已固化的温度会影响被测粘合的质量和强度。
环境和化学暴露 –如果涂层的表面在测试之前暴露于任何可能使其降解的条件或化学物质，则它可能会干扰加载夹具的结合，或在涂层表面形成薄弱的一层。
Surface Preparation and Cleaning – Anything on the surface of the coating that may interfere with any of the above bonding mechanisms (e.g. chalking) can also lead to abnormally low tensile strength values by inhibiting the bonding of the adhesive to the coating. Typically, the surface of the coating and the bottom of the charging jig are abraded and then cleaned to provide a high-quality surface for the adhesive.
Adhesive type
Peel adhesion testing can use several different adhesive chemistries. The key is to maintain a balance between bond strength to the substrate, internal bond strength and a reasonable cure time. Since a variety of coating systems can be applied to a variety of substrates, only trial and error and/or previous experience can help determine the correct adhesive to use. IMPORTANT: Consult the adhesive manufacturer's product information sheet and consider the following:
the ultimate tensile strength of the cured adhesive (some coatings can reach tensile strengths of nearly 4,000 psi),
which paint (or compatibility) should be used with the adhesive, and
Curing time of the adhesive (typically a few hours to 24 hours) at the prevailing temperature and humidity to which the loading fixture will be attached
The following types of adhesives may be considered for pull-off testing:
Epoxy (2-component solvent-free epoxy). Epoxy adhesives are the main type used for pull-off testing. They are compatible with most paints and adhere well to properly rough loading fixtures with good tensile strength and reasonable cure times. Before use, the components need to be mixed together. Products include:
Huntsman Araldite 2011 Slow Cure / Araldite 2010 Fast Cure
JB Welding
3M DP460 / Scotch Weld 1838
Hardman Double Bubble Ultra Fast Setup
Loctite Hysol 1C slow curing agent
Acrylic (2-component acrylic). Acrylic adhesives have been used in the past, but have largely been replaced by epoxy adhesives. However, they can be useful in situations where epoxies don't work very well. The components can be mixed together prior to application, or the accelerator can be applied to the substrate first and allowed to dry before the adhesive is applied. Products include:
Lord Westlock 204
Palm Labs Turbo Bond 300
Cyanoacrylates ("super" glues) generally have very fast cure times and are much less tacky and stronger than epoxies. Even though they cure quickly, allowing an additional few hours to cure will improve their bond strength. Products include:
Palm Labs Turbo Fuse 170
Persistence 240
Loctite 416
聚酯 （过氧化物催化）。聚酯粘合剂已基本被环氧粘合剂取代，但在ISO 4624方法中进行了粘合力测试。
UV可固化 （需要特殊的装料夹具）。 单组分丙烯酸粘合剂可以经过特殊设计，以在暴露于紫外线（UV）时固化。一家供应商ME Taylor Engineering设计了一套工具包（PIPS，或“ PATTI Instant Pull Stubs”），其中将这种类型的胶粘剂与专门设计的包含半透明底座的Pull Stub一起使用）和将UV光传输至胶粘剂。涂完粘合剂并将拉杆连接到涂层表面后，将便携式发射紫外线的灯具放在拉杆上方，并在几分钟内固化粘合剂。然后使用气动附着力测试仪确定拉伸附着力。
评估粘结失效/失效模式
在完成剥离试验并确定抗张强度之后，需要评估最终的失效模式，以正确表征涂料体系的粘合性能。ASTM D4541描述了这样的过程，该过程包括在分离后评估涂层和装填夹具的表面，并According to发生断裂的位置和断裂程度对断裂进行评级。可能的故障模式之一是断胶，其中涂层系统的粘合力和/或内聚强度超过了加载夹具与涂层表面的粘合力。发生这种情况时，可能需要或可能不需要重新安装新的装载装置并重复测试。
管理胶水故障
ASTM D4541，如果在测试过程中出现可见的胶水断裂（定义为占装载面积的5％或更多的胶水破坏），并且最大载荷小于通过/失败，则测试结果不确定标准。可以重新执行不确定的测试以确定通过或失败的结果。如果重做测试，并且在低于测试标准的负载下胶水破裂仍持续存在，建议操作人员查看测试程序并进行调整以减少胶水破裂或表明测试不确定。如果胶水破裂发生在施加的负载大于通过/失败标准时，则无需重新测试（将结果报告为“通过；> [标准] psi”）。
摘要
When performing tensile (peel) bonding according to ASTM or ISO standards, the choice of adhesive (glue) that secures the loading jig to the coated surface cannot be overemphasized for testing importance. If the glue breaks down below acceptable standards, the actual adhesion properties of the paint system remain unknown. There are a variety of adhesives available in the market. However, they need to be compatible with the coating (not dissolve) and need to have high tensile strength properties. Be sure to follow the adhesive manufacturer's instructions and allow the adhesive to effectively cure before testing.
