一种定量检测涂层不粘性能装置及涂层不粘性能检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂层不粘性能检测技术领域，更具体地说，涉及一种定量检测涂层不 粘性能装置及涂层不粘性能检测方法。
【背景技术】
[0002] 耐热不粘涂层最早用于锅等炊具上，迄今已有30多年的历史，30多年来虽然科技 人员开发了多种用于涂覆不粘涂层的涂料，但其主要成分是相同的，都是一种合成的高分 子材料即聚四氟乙烯（简称PTFE)。聚四氟乙烯是由四氟乙烯共聚而成的全氟代聚合物。聚 四氟乙烯具有结晶度高，分子量大，分子中没有支链，氟原子紧密排布在C-C骨架的周围， C-F键能高和氟原子对主链起屏蔽作用等结构特点，这些特点决定了其具有摩擦系数小，不 吸水，不粘，不燃，耐气候性好，使用温度范围宽和介电性能优异等特点，使得氟涂料具备了 其它涂料不具备的优良特性，尤其是它的摩擦系数极低，可作润滑作用之余，亦成为了易清 洁水管内层的理想涂料。
[0003] 现有技术中关于不粘涂层的相关技术方案较多，例如中国专利申请号 200810162349X，申请日为2008年11月24日，发明创造名称为：具有耐磨性和防腐性的不 粘涂层及其涂覆方法，该申请案涉及一种具有耐磨性和防腐性的不粘涂层及其涂覆方法， 该涂层包括防腐底层、耐磨中间层和不粘罩面层，底层包含氟聚合物、至少一种耐热聚合物 粘合剂和颜填料，颜填料与耐热聚合物粘合剂重量百分比为1%~15%;中间层涂于底层之 上，中间层包含氟聚合物和无机填料颗粒；罩面层涂于中间层之上，罩面层包含具有不粘作 用的氟聚合物；该申请案的底涂层由于颜填料含量少且细度小而具有很好的防腐性能，中 间涂层因无机填料中的部分大颗粒嵌入底层和凸入面层而具有很好的耐磨性能，罩面层具 有很好的不粘性能。
[0004] 由于不粘涂料的特殊性能及优点，近年来应用日益广泛，例如在灌装沥青的过程 中，装置内壁的不粘涂层能有效减少沥青因粘结而引起的浪费与堵塞。因此，对涂层不粘性 能标准的定义以及测试方法尤为重要。如今国内外对涂层不粘性能的检测多采用接触角大 小的测量法来判断衡量，以及胶带纸法测量或丁羟胶的脱模实验判断，但是，这些方法却不 适用测量涂层对粘度较大的工业流体的不粘性能。
[0005] 生活中对涂层不粘性能的评判仅仅是根据经验判断，包括鸡蛋法、牛奶法、白糖法 和烤肉法。国际标准（BS-7069-1988)及美国Calphalon锅具对涂层不粘性能的测试都是 采用以下步骤：在188~216°C的不粘锅中打入鸡蛋，两分钟后用铲子铲起鸡蛋并记录移开 鸡蛋的困难程度，然后将锅移走并倾斜，观察鸡蛋从锅底滑出的难易程度，重新将锅置于燃 灶上，将鸡蛋翻边并击碎它，再让其加热2分钟，并记录锅内任何污点以及粘附物的量。但 是，此方法仅适用于不粘锅，且只能从经验判断其不粘性能。
[0006] 综上所述，现有技术中关于不粘涂层制备的相关技术方案虽然较多，但是有关涂 层不粘性能检测方法的技术方案却较少公开，且这些涂层不粘性能检测方法还存在以下缺 陷：（1)、现有涂层不粘性能检测方法大多不适用于测量涂层对粘度较大的工业流体的不粘 性能；（2)、现有涂层不粘性能检测方法大多属于定性比较，无法定量衡量涂层的不粘性能。
【发明内容】
[0007] 1.发明要解决的技术问题
[0008] 本发明针对现有技术中涂层不粘性能只能定性检测的不足，提供了一种定量检测 涂层不粘性能装置及涂层不粘性能检测方法，实现了定量衡量涂层不粘性能的目标。
[0009] 2?技术方案
[0010] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0011] 本发明的定量检测涂层不粘性能装置，包括液体加热机构、试样加热机构和倾角 控制机构；
[0012] 框架内部设有横梁，横梁上固定有液体加热机构，试样加热机构位于液体加热机 构的下方；倾角控制机构与试样加热机构转动连接，倾角控制机构用于控制试样加热机构 相对于水平面的倾斜角度。
[0013] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，所述试样加热机构的下 方设有集液器；排风扇设置在框架上，且排风扇正对液体加热机构。
[0014] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，所述液体加热机构包括 加热炉、盛液器和密封塞；
[0015] 所述加热炉包括炉体、炉体加热丝、保温棉和铁皮，炉体上设有凹槽，盛液器置于 炉体上的凹槽内，盛液器的底端设有开口，该开口穿过炉体的底部且正对下方的试样加热 机构，开口内设有密封塞，密封塞的上端与连杆相连；炉体的侧壁内由里向外依次设有炉体 加热丝和保温棉，炉体的外侧包裹有铁皮。
[0016] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，所述试样加热机构包括 加热板、加热丝、试样板和支脚；所述倾角控制机构包括支架、卡槽、旋转轴和水平板；
[0017] 所述水平板的一端设有转动的旋转轴，加热板的一端与旋转轴固连；水平板上表 面设有卡槽，卡槽为若干连续的凹坑，且该凹坑的开口向旋转轴所在的一侧倾斜；支架的一 端与加热板的下表面铰接，另一端插入卡槽内，使加热板相对于水平面保持倾斜；所述加热 板上表面靠近旋转轴的一端设有支脚，该支脚为垂直于加热板上表面的立柱，所述支脚有 两个，两个支脚在加热板上表面左右对称设置；加热板的内部设有加热丝，加热板的下表面 和侧面均包裹有保温材料；所述试样板放置于加热板的上表面，试样板的下端靠在两个支 脚上；试样板上表面用于涂覆待检测的涂层。
[0018] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，还包括温度控制机构， 温度控制机构包括温控箱、热电偶和导线；
[0019] 所述热电偶有两个，其中一个热电偶设置在盛液器内，另一个热电偶设置在加热 板的上表面，两个热电偶均与温控箱电连接；所述炉体加热丝和加热丝均通过导线与温控 箱电连接。
[0020] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，所述框架的尺寸为 300X300X400mm~600X600X800mm，框架的材质为不锈钢或铝合金；框架的侧面和顶面 安装有透明的隔烟板，隔烟板的材质为有机玻璃或PC塑料板。
[0021] 作为本发明的定量检测涂层不粘性能装置的进一步改进，加热板相对于水平面的 倾斜角度为15°~60°。
[0022] 本发明的涂层不粘性能检测方法，包括以下步骤，
[0023] 步骤一、将盛液器从炉体上的凹槽内取出，向其中倒入30~60ml的重油，然后将 盛液器放回炉体上的凹槽内并固定；
[0024] 步骤二、将试样板从加热板上表面取下，用电子天平称量出试样板的质量ml，然后 将试样板放回加热板上表面；
[0025] 步骤三、通过温控箱分别使炉体加热丝开始放热、加热丝开始放热、排风扇开启； 通过温控箱分别控制炉体加热丝的加热功率、加热丝的加热功率，使盛液器内的升温速度 为60~80°C/min、加热板上表面的升温速度为60~80°C/min;
[0026] 步骤四、将盛液器内的重油加热到100~300°C，将加热板上表面加热到100~ 400。。；
[0027] 步骤五、通过连杆拔出盛液器底端开口内的密封塞，被加热的重油从盛液器底端 开口处流出，然后沿着试样板上表面流入集液器内，同时通过高速摄影机记录下重油在试 样板上表面的流动情况；
[0028] 步骤六、待重油流尽后，用密封塞堵住盛液器底端开口，通过温控箱分别使炉体加 热丝停止放热、加热丝停止放热；
[0029] 步骤七、待液体加热机构和试样加热机构均冷却后，通过温控箱关闭排风扇；
[0030] 步骤八、将试样板从加热板上表面取下，用电子天平称量出试样板的质量m2,则试 样板上表面的涂层上所粘连的重油质量为Am=ml-m2 ;
[0031] 步骤九、清理集液器和盛液器，完成涂层不粘性能的定量检测。
[0032] 3.有益效果
[0033] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
[0034] (1)本发明的定量检测涂层不粘性能装置及涂层不粘性能检测方法，将待检测的 涂层涂覆于试样板上表面，通过液体加热机构、试样加热机构、倾角控制机构和温度控制机 构等的配合使用，可以检测涂层对不同工业液体的不粘性能，包括焦油、沥青和柴油等粘度 较大的重油；本发明中，向试样板倾倒定量重油，通过测量试样板上的重油残余量来定量衡 量涂层的不粘性能，数据可靠，操作简便，克服了现有技术中只能定性检测涂层不粘性能的 不足，实现了涂层不粘性能检测方法的巨大进步。
[0035] (2)本发明的定量检测涂层不粘性能装置及涂层不粘性能检测方法，实际检测