不同涂層的彩鋼板對防水密封膠粘帶剝離強度影響的研究

劉 瓊，易 軍

（廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665）

丁基橡膠防水密封膠粘帶是以飽和聚異丁烯橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠等為粘結層主要原料制成的膠粘帶，具有優異的氣密性、水密性、自粘性、延伸性、無溶劑污染和施工安全方便等特點［1］，被廣泛使用在汽車、工業、建筑等各個行業中。丁基橡膠防水密封膠粘帶可用于汽車裝配中的粘接密封、地鐵隧道結構施工縫的密封防水處理、防水工程的接口處、異性材料相互粘接的防水處理、民用住宅門窗的氣密性防水處理和通風管道的裝飾防水、地下防水、屋里防水等工程；可作為家用空調、通風設備和船舶領域的管路阻尼減震，能有效減少聲音的震動，能有效減少剩余的震動，達到降噪效果［2］。

在丁基橡膠防水密封膠粘帶產品標準化方面，我國主要有行業標準JC/T 942-2002《丁基橡膠防水密封膠粘帶》［3］，其對該產品的理化性能有6 項要求，其中剝離強度是衡量和評價膠粘帶粘合性能最重要的指標［4］，本標準的剝離強度包括標準狀態下剝離強度、熱處理剝離強度的保持率、堿處理剝離強度保持率和浸水處理剝離強度保持率。膠粘帶與彩鋼板的剝離強度標準中要求按GB/T 2792-1998［5］進行試驗，本文選用符合GB/T 12754-2019［6］的聚酯、硅改性聚酯、高耐久性聚酯和聚偏四氟乙烯四種不同涂層的彩鋼板，研究不同涂層類型的彩鋼板基材對丁基橡膠防水密封膠粘帶在標準狀態、熱處理、堿處理以及浸水處理四種條件下剝離強度的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

丁基橡膠防水密封膠粘帶，聚酯彩鋼板，硅改性聚酯彩鋼板，高耐久性聚酯彩鋼板，聚偏四氟乙烯彩鋼板。

1.2 實驗儀器

AG-IC 20KN 型電子拉力機（日本島津公司），BYK 4520 多角度光澤度計（德國BYK-Gardner 公司），DUALSCOPE MP0 涂層厚度儀（德國菲希爾公司）。

1.3 測試

JC/T 942-2002 規定測定剝離強度的試樣制備后在標準試驗條件下放置72h，試驗速度為（50±5）mm/min，三種處理條件下的剝離強度保持率按JC/T 942-2002 進行試驗，剝離強度的其余要求均按GB/T 2792-1998 進行，彩鋼板涂層性能按GB/T 12754-2019 進行測試。

2 結果與討論

2.1 彩鋼板涂層的性能

從表1 可見，從涂層厚度、光澤和硬度三個性能考察，四種彩鋼板均符合GB/T 12754-2019 的技術要求。

表1 彩鋼板涂層技術要求及試驗結果對比Table 1 Color steel plate coating technical requirements and test results comparison

2.2 不同涂層的彩鋼板基材對丁基橡膠防水密封膠粘帶剝離強度的影響

對丁基橡膠防水密封膠粘帶與不同涂層的彩鋼板基材進行四種處理條件下的剝離強度試驗，數據處理后結果詳見表2，從表2 可知，試驗數據均符合標準技術要求。

表2 彩鋼板涂層技術要求及試驗結果對比Table 2 Color steel plate coating technical requirements and test results comparison

2.3 單因素方差分析

單因素方差分析［7］是固定其他因素水平不變，而只考慮某一因素A 的水平變化對試驗指標的影響。方差具有可加性，單因素方差分析能從總偏差平方和ST中將屬于試驗誤差的方差（誤差平方和Se，又稱組內差）與由于試驗條件改變引起的條件方差（因素偏差平方和SA，又稱組間差）分解出來，并將兩類方差在一定的置信度概率下進行F檢驗，就可以確定試驗因素效應對試驗指標的影響程度，從而為優選和有針對性地控制試驗條件提供科學依據。

設因素A有m個水平，對水平Ai（i=1, 2, …,m）重復進行r次試驗，得到試驗指標觀察值xij（i=1, 2, …,m；j= 1, 2, …,r），表示第i個水平進行的第j次試驗結果，全部試驗總共進行了n=m×r次。總偏差平方和，經分解整理后，，ST=SA+Se。考察統計量，查F分布表得到臨界值Fα［(m-1)，(n-m)］，若F≤Fα［(m-1)，(n-m)］，則說明因素A對試驗結果無顯著影響；若F＞Fα［(m-1)，(n-m)］，則說明因素A對試驗結果有顯著影響。

本文僅考慮彩鋼板的涂層類型這一因素對防水密封膠粘帶剝離強度的影響，通過對標準狀態、熱處理狀態、堿處理狀態和浸水處理狀態四種情況下的剝離強度進行單因素方差分析，判斷彩鋼板的涂層類型對剝離強度是否有顯著性差異。

2.3.1 標準狀態下剝離強度單因素方差分析

四種不同涂層的彩鋼板在標準狀態下的剝離強度試驗數據見表3，方差分析見表4。

表3 標準狀態下剝離強度試驗數據（N/mm)Table 3 Test data of peel adhesion property under standard state

表4 標準狀態下剝離強度單因素方差分析Table 4 One-way ANOVA of peel adhesion property under standard state

從表4 可知，F＜F0.05(3, 8)，說明標準狀態下不同涂層的彩鋼板對丁基橡膠防水密封膠粘帶的剝離強度無顯著影響。

2.3.2 熱處理條件下剝離強度單因素方差分析

四種不同涂層的彩鋼板在熱處理狀態下的剝離強度試驗數據見表5，方差分析見表6。

表5 熱處理狀態下剝離強度試驗數據（N/mm)Table 5 Test data of peel adhesion property under heat treatment

表6 熱處理狀態下剝離強度單因素方差分析Table 6 One-way ANOVA of peel adhesion property under heat treatment

從表6 可知，F＜F0.05(3, 8)，說明熱處理狀態下不同涂層的彩鋼板對丁基橡膠防水密封膠粘帶的剝離強度無顯著影響。

2.3.3 堿處理條件下剝離強度單因素方差分析

四種不同涂層的彩鋼板在堿處理狀態下的剝離強度試驗數據見表7，方差分析見表8。

表7 堿處理狀態下剝離強度試驗數據（N/mm)Table 7 Test data of peel adhesion property under alkali treatment

表8 堿處理狀態下剝離強度單因素方差分析Table 8 One-way ANOVA of peel adhesion property under alkali treatment

從表8 可知，F＜F0.05(3, 8)，說明堿處理狀態下不同涂層的彩鋼板對丁基橡膠防水密封膠粘帶的剝離強度無顯著影響。

2.3.4 浸水處理條件下剝離強度單因素方差分析

四種不同涂層的彩鋼板在浸水處理狀態下的剝離強度試驗數據見表9，方差分析見表10。

表9 浸水處理狀態下剝離強度試驗數據（N/mm)Table 9 Test data of peel adhesion property under water treatment

表10 浸水處理狀態下剝離強度單因素方差分析Table 10 One-way ANOVA of peel adhesion property under water treatment

從表10 可知，F＜F0.05(3, 8)，說明浸水處理狀態下不同涂層的彩鋼板對丁基橡膠防水密封膠粘帶的剝離強度無顯著影響。

3 結論

根據本次試驗分析，彩鋼板的涂層性能在符合GB/T 12754-2019 技術要求的情況下，彩鋼板涂層種類對丁基橡膠防水密封膠粘帶在標準狀態、熱處理狀態、堿處理狀態及浸水處理狀態下的剝離強度均無顯著影響。