第42卷第1期2021年1月
涂层与防护Vol.42No.l
Jan.2021涂层划格试验不同标准的对比分析
杨路1,宋海林2,常建卫1
(1.上汽大众(新疆)汽车有限公司,乌鲁木齐830000;2.通标标准技术服务有限公司汽车腐蚀与防护测试中心,上海
201315)
摘要:对比介绍了GB/T9286—1998.ASTM D3359—2017JSO2409—2020这3个关于涂层划格试验标准的主要内容,重点介绍了基本操作及不同标准间的差异。针对划格深度影响试验准确性的问题,以实
例进行了说明。
关键词:GB/T9286;ASTM D3359;ISO2409;划格试验
中图分类号:TQ630.7+2文献标识码:A文章编号:2096-8639(2021)01-0039-04 Comparison and Analysis
of Coating cross-cut Test in
different Standards
Yang Lu1,Song Hailin2,Chang Jianwei3
(L SVW Xinjiang Branch,Urumqi830000,China;2.SGS Auto Corrosion Protection Centre,Shanghai
201315,China)
Abstract:This paper compared the main concepts of three cross-cut testing standards(i.e・,GB/ T9286,ASTM D3359and ISO2409)and particularly described basic operation and the differences of these standards.In addition,an example is used to explain how the cross-cutting depth affects the accuracy of the test result.
Keywords:GB/T9286;ASTM D3359;ISO2409;cross-cut
0引言
汽车涂层使用一段时间后经常会出现起泡、脱落、锈蚀等现象,影响车辆美观,严重时甚至会造成车
辆安全问题。涂层附着力反映了漆膜与车辆金属表面之间结合的牢固程度,是涂装性能的重要指标,是涂层对基体材料提供有效保护的重要基础叫汽车涂层的附着力可以通过划格试验进行快速检验。
1划格试验操作
关于划格试验的常见标准有美国标准ASTM D 3359—2017[2\中国标准GB/T9286—1998[3],国际标准ISO2409—2020铁目前通用、奔驰、宝马、大众、雷诺、吉利、蔚来均引用或借鉴的是ISO2409—2020,特斯拉引用的是ASTM D3359—2017,各主机厂对划格试验结果的脱落面积通常是要求试验前<5%,盐雾或者冷凝水等老化后脱落面积要求<15%。3个标准均规定了以直角网格图形切割涂层穿透至底材,评价涂层从底材上脱离的抗性的试验方法;明确对于多层漆体系,也可以使用该方法评价单独涂层从其他涂层脱离的抗性。
1.1常规划格形式
根据涂层厚度选择划格间距,ASTM D3359—2017在涂层厚度<50时,间距1mm,采用11横
分析测试ANALYSIS AND TEST
39
11竖,形成100个小格;当涂层厚度在51-125凹时,
划格间距为2 mm,采用6横6竖,形成25个小格,如 图1所示;涂层厚度〉125 pm 后划格不适用。GB/T
9286—1998与ISO  2409—2020划格方式均采用6横6
竖,形成25个小格,涂层厚度<60 jim 时对硬底材间距
1 mm,软底材间距采用
2 mm ;涂层厚度61~120 Jim 时
无论硬底材或者软底材间距均为2 mm ;涂层厚度在
121-250 |xm 时,无论硬或软底材,均采用3 mm 划格间
距,超过250 Jim 后划格试验不适用。
图1划格示意图
1.2划格位置及数量
GB/T  9286—1998要求在采用的试板上至少进行
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3个不同位置的划格试验,如果3次结果不一致,差值
超过一个等级,需要在其他位置重复试验。类似的表 述在ISO  2409—2020中是不一致的:常规测试进行1
个即可,如果需要更高的准确性,则至少在不同位置 进行3次试验;如果相差超出一个等级,则重复试验;
而ASTM  D  3359—2017则直接明确要求在不同位置 进行3次试验。从数值稳定性及试验准确性角度看,
GB/T  9286—1998 及 ASTM  D  3359—2017 更为准确。
1.3划格工具
GB/T  9286—1998 及 ISO  2409—2020 中提供了切
割工具的说明及示意图,如图2为单刃刀具的示意图。 使用前需确认刀具呈V 字形及刀刃情况良好,刀具夹 角在15-30 %标准中提到在所有情况下,单刃刀片是
优先选用的工具,因为它适用于硬底材或软底材上的 各种涂层。多刃刀具不适用于厚涂层(>120 jim)、坚硬
成都二环路限行涂层、施涂在软底材上的涂层。ASTM  D  3359—2017规
定也可以使用单刃刀具,切角也在15-30。之间。
1.4划格深度
Y
30°
图2 V 形切边的单刃刀片
3个标准均强调划格应划透至底材,ASTM  D  3359-1998强调划格应看到底材反射光,ISO  2409-
2020中提到划入底材的深度应尽量小。在长期的试验
中发现,划格的深度对判定漆膜附着力有非常大的影 响。如图3所示,试板为钢板镀铝硅后电泳工艺,从图
中可以看出,图a 划破铝硅镀层后的漆膜出现了大面 积脱落,划格试验等级较大;图b 未穿透铝硅涂层的漆
膜脱落面积小。
3个标准中均未提供划格深度的示意图,但均要
求在给定的底材上进行涂装处理后再进行划格试验, 所以可认为底材是由试验人员选定或商定的。在ISO
2409—2020中提到底材引用到ISO  1514—2016叫汽
车工业广泛使用的镀锌板就是该标准中提到的锌和
锌合金板,因此可以明确在划格试验中的“划透至底
材表面”即穿透漆膜至锌或锌合金表面。至于图3铝 硅涂层在 ISO  1514—2016 及 GB/T  9271—2008问中未 曾提及,但考虑到汽车新材料工艺的发展,铝硅涂层
属于新开发的表面处理工艺,铝硅涂层板尚未被收录 进入标准,成为标准底材,实际从评判漆膜附着力的 角度,划格深度应划透漆膜至铝硅涂层表面。
1.5胶带的使用
为了确定漆膜的附着情况,在划格完成后对于硬
质底材通常要进行胶带粘附处理,在ISO  2409—2020
和GB/T  9286—1998中都提到把胶带的中心点放在网 格上方,方向与一组切割线平行,如图4a 所示,然后
40
分析测试 ANA L YSIS  AND
TEST
图3不同划格深度的试验结果a:穿透铝硅涂层;b:未穿透铝硅涂层
用手指将胶带在网格区上方的部位压平,胶带长度需
废弃前端一部分。为确保胶带与涂层接触良好,用手 指或指尖用力按压胶带。在贴上胶带5 min 内,从悬空
端尽可能以接近60。的角度,在0.5~ls 内平稳地撕 离胶带。在ASTM  D  3359—2017中规定用手指将胶带
压在格子上,为保持良好的接触可以用橡皮擦拭,良
好的接触可以通过判定胶带下的颜来进行,待(90土
30)s 后,快速(不猛烈)地尽量以180。拉起。
在ASTM  D  3359—2017中规定了胶带的宽度为
25 mm 的压敏胶带,并注释了建议的供应商;ISO
b:拉起方向
1:胶带2:涂层3戊U 格处4:底材
图4划格后使用胶带示意图
2409—2020中仅提到压敏胶带,未指定型号;GB/T  9286-1998中指定了胶带宽度为25 mm,粘着力(10土 l )N/25 mm 或商定。
1.6不同标准下处理的结果郑州限号2023年1月最新通知
图5为同一样品使用3个标准进行评价的形貌,
从图中可以看到,同样的材料在同一位测试员操作的
情况下,结果一致。由此可知,影响划格结果的关键因
素是划格深度,这也从侧面反映出不同标准的测试方 法在鉴别漆膜质量上具有一致性,但在具体操作上应 使用同样的胶带及划格刀,便于不同实验室之间的结 果比较。
图 5 3 个划格标准的试验结果 a:GB/T  9286—1998; b:ASTM  D  3359—2017; c: ISO  2409—2020
是通过观察格子脱落面积来判定,对于多层漆体系则
2试验结果评价
道达尔7000需要记录剥离发生的层数。在ISO  2409-2020和GB/
T  9286—1998中采用了如表1的描述,在ASTM  D
3个标准中的划格评价思路整体是一致的,主要
3359—2017中,评定结果也分1~5级,从5B 到01B
分析测试 ANAL  YSIS  AND  TEST
41
表1划格试验结果分级表
上汽大众评级
描述
发生脱落的十字交叉切割区的表面外观
0切割边缘光滑,无1格脱落
涂层沿切割边缘大碎片剥落,和/或一些方格或全部出现脱落。受影响的交
叉切割面积明显>35%,但不能明显>65%
4
-LUUj-
5 剥落的程度超过4级
-
逐渐变差,5B 认为无剥离,对厚度<50 Mm 的涂层
ASTM  D  3359—2017划格为11横11竖,该标准未提
供对应的示意图,实际使用中不如GB/T  9286—1998
与 ISO  2409—2020 便捷。
3结语
划格试验可以快速反应涂层的附着力好坏,划格
试验对操作人员的经验要求较高,掌握划格操作的要
点关系着试验结果的准确性。
尽管划格试验已经成为涂料行业判定涂层附着
力时广泛采用的测试方法,但几份标准中均明确指
出不能将划格试验看作是测定附着力的一种方法,
因为用这种经验性的试验程序测得的性能,除了取 决于该涂料对上道涂层或底材的附着力外,还与其 他因素有密切关系,例如人员操作等。目前行业内有 越来越多的人称这种方法为“附着力(划格法)”或
“附着力测定”,对标准而言这是不准确的。尽管如
此,漆膜划格试验仍不失为一种快速准确判定涂层
附着力的简便方法。
参考文献
[1] 李大海.漆膜附着力测定和划格试验[J].涂装与电镀,
volo
2010 (5) : 29-32.
[2] ASTM  Committee. ASTM  D  3359一2017 Standard  test
methods  for  rating  adhesion  by  tape  test  [S]. West  Conshohocken: American  Library  Association, 2017.
[3]
常州涂料化工研究院.GB/T  9286—1998漆和清漆 漆膜的划格试验[S].北京:国家质量技术监督局,1998.
[4] ISO. ISO  2409一2020 Paints  and  varnishes -cross -cut  test [S]. Switzerland: ISO. 2020.
[5] ISO. ISO  1514—2016 Paints  and  varnishes  —standard
panels  for  testing[S], Switzerland: ISO.2016.
⑹ 常州涂料化工研究院.GB/T  9271—2008漆和清漆
标准试板⑸.北京:国家质量监督检验检疫总局,中国 国家标准化管理委员会,2008.
分析测试 ANALYSIS  AND
TEST