GB/T 1720-2020 漆膜划圈试验 | 梦能涂料每日解读标准
前言:漆膜附着力的“经验标尺”
在涂料工业中,漆膜对底材的附着力是决定涂层防护功能和装饰寿命的核心性能之一。无论是建筑外墙涂料的长期不剥落,还是汽车面漆的牢固附着,亦或是防腐涂层的完整保护,都离不开漆膜与底材之间可靠的粘结强度。然而,如何科学、统一地评价这种附着力,一直是涂料检测领域的基础课题。划圈试验作为一种经典的、操作简便的附着力评估方法,在国内外涂料行业中被广泛使用。
GB/T 1720-2020《漆膜划圈试验》 正是为此而制定的国家标准。它由中华人民共和国国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会于2020年11月19日发布,2021年10月1日正式实施。该标准全面代替了GB/T 1720-1979《漆膜附着力测定法》,在名称、范围、仪器设备、试验步骤、结果表示等方面作了多项技术修改并补充示意图及规范性引用文件。标准明确规定该方法为经验性,不等同于附着力测定,是漆膜从底材上脱落程度的一种评价方法。本标准适用于硬质底材上单一平整漆膜划圈试验的测定,是涂料行业最基础、引用最广泛的漆膜附着力测试方法之一。
梦能涂料解读: 这份标准发布于2020年,是漆膜划圈试验领域的“最新国标”。对于涂料行业从业者而言,本标准揭示了“附着力”这一概念在划圈试验中的具体表达方式——它不是测定绝对值,而是通过划透漆膜后评估漆膜的脱落程度,并以“级”来表示。理解并掌握本标准,是进行涂料研发、质量控制和施工验收的“必修课”。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准全称 | 漆膜划圈试验 |
| 英文名称 | Circle-drawing test of coating films |
| 标准编号 | GB/T 1720-2020 |
| ICS | 87.040 G 50 |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 发布日期 | 2020-11-19 |
| 施行日期 | 2021-10-01 |
| 标准类型 | 推荐性国家标准(GB/T) |
| 代替标准 | GB/T 1720-1979 |
| 归口单位 | 全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC 5) |
| 起草单位 | 黑龙江省质量监督检测研究院、标格达精密仪器(广州)有限公司、广州合成材料研究院有限公司、中航百慕新材料技术工程股份有限公司、浙江鱼童新材料股份有限公司、青岛爱尔家佳新材料股份有限公司、深圳广田高科新材料有限公司、中海油常州涂料化工研究院有限公司、青岛兴国涂料有限公司、宁波新安涂料有限公司、东莞大宝化工制品有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、普申检测仪器(上海)有限公司、江南大学、江苏朝晖化工有限公司、浙江顺虎德邦涂料有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司 |
| 主要起草人 | 孙立德、周文沛、鞠福龙、苏纳、李欣、杨振波、杨亚良、王宝柱、胡基如、刘炳义、胡锦平、蔡炎儒、王连盛、孙德旺、罗静、张敏辉、方锡武、程璐、宁月辉 |
| 适用范围 | 规定了以重叠圆滚线图形划透漆膜至底材时,评定漆膜从底材上脱落程度的一种试验方法。适用于硬质底材上单一平整漆膜划圈试验的测定。 |
梦能涂料解读: 标准编号“GB/T”代表“推荐性国家标准”。该标准于2020年11月发布,2021年10月实施,是漆膜划圈试验领域的最新版本。起草单位阵容强大,涵盖了黑龙江省质量监督检测研究院、中海油常州涂料化工研究院、江南大学等权威科研机构,以及标格达、中航百慕、东方雨虹等众多行业领军企业,体现了标准制定的广泛参与性和技术权威性。主要起草人名单长达19人,反映了标准制定工作的严谨性。
二、 与前版标准的主要差异——标准的“核心升级”
标准前言系统列出了GB/T 1720-2020与1979版的主要技术变化,这是理解新标准核心变化的关键。
| 变化项目 | 1979版规定 | 2020版规定 | 梦能涂料解读 |
|---|---|---|---|
| 标准名称 | 漆膜附着力测定法 | 漆膜划圈试验 | 名称从“附着力测定法”改为“划圈试验”,更准确地反映了方法的本质——它是经验性的划圈试验,并非真正的附着力测定 |
| 章节结构 | 缺少范围、规范性引用文件、原理、样品、试板、试验报告等章节 | 增加了范围、规范性引用文件、原理、样品、试板、试验报告等内容(第1章、第2章、第3章、第5章、第6章和第9章) | 增加了6个章节,使标准的体系更加完整、严谨,符合现代标准的编写规范 |
| 仪器设备 | 仅规定了手动仪器参数 | 修改了仪器设备的要求(见4.1),增加了电动漆膜划圈试验仪的示意图以及转针的尺寸图(见图2、图3) | 增加了电动仪器及其示意图,适应了检测设备的现代化发展;增加了转针的尺寸图,提高了设备的标准化程度 |
| 转针规定 | 未单独列出转针要求 | 增加了对转针的规定(见4.2) | 新增转针的硬度、针尖半径等要求,使关键部件参数更加明确 |
| 试验步骤 | 原第2章 | 修改了试验步骤(见第7章) | 试验步骤更加详细、规范,提高了可操作性 |
| 试板要求 | 原第1章中提及 | 增加了试板的要求(见第6章) | 对试板的材质、尺寸、处理等提出更明确要求,减少了因试板差异导致的测试结果偏差 |
| 结果表示 | 原第3章 | 修改了结果的表示(见第8章) | 结果表示更加清晰、规范 |
梦能涂料解读: 上述变化中,最核心的升级在于标准名称的变更和仪器设备的现代化。标准名称从“漆膜附着力测定法”改为“漆膜划圈试验”,这一修改深刻反映了该方法的本质——试验结果不仅取决于附着力,还受漆膜硬度、柔韧性、内聚力等多种因素影响,因此不能简单地将其视为附着力测定。仪器设备的升级引入了电动试验仪和转针尺寸图,使操作更加便捷、结果更加统一。章节结构的完善使标准从一份简短的测定方法升级为体系完整的试验方法标准。
三、 范围(第1章)——标准的“应用边界”
规范第1章(范围)是标准的纲领性章节,也是本标准最重要的声明,明确指出本方法的局限性。
1: 本标准规定了以重叠圆滚线图形划透漆膜至底材时,评定漆膜从底材上脱落程度的一种试验方法。本标准适用于硬质底材上单一平整漆膜划圈试验的测定。用这种经验性的试验方法测得的性能,除了取决于该涂料对底材的附着力外,还取决于其他各种因素,因此不能将这个试验方法看作是测定附着力的一种方法。
梦能涂料解读: 范围章节包含三个关键信息:一是方法定义——通过划透漆膜至底材后观察脱落程度来评价;二是适用对象——硬质底材上的单一平整漆膜;三是核心声明——该方法不能看作是测定附着力的一种方法。这一声明是理解本标准的“灵魂”,它提醒所有使用者:划圈试验结果(1~7级)代表的是一种综合性能,而非纯粹附着力。
四、 规范性引用文件(第2章)——标准的“技术支持链”
规范第2章(规范性引用文件)列出了本标准引用或参考的其他标准文件,构成了完整的试验方法技术体系。
2: GB/T 3186 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样;GB/T 9271 色漆和清漆 标准试板;GB/T 9278 涂料试样状态调节和试验的湿度;GB/T 13452.2 色漆和清漆 漆膜厚度的测定;GB/T 20777 色漆和清漆试样的检查和制备;GB/T 37356 色漆和清漆 涂层目视评定的光照条件和方法。
梦能涂料解读: 规范性引用文件是标准的“技术支持链”。1979版没有独立的规范性引用文件章节,2020版新增了这一章节,引用了6项基础标准。其中,GB/T 9271规定了标准试板的要求,GB/T 9278规定了状态调节条件,GB/T 13452.2规定了漆膜厚度的测定方法,GB/T 37356规定了目视评定的光照条件。这些引用文件的存在,保证了从试板制备到状态调节、从漆膜厚度测量到结果评定的全过程都有标准依据可循。
五、 原理(第3章)——方法的“核心逻辑”
规范第3章(原理)是理解整个试验方法的基础,阐述了划圈试验的物理和力学机理。
3: 将试板固定在一个前后可移动的试验台上,在试验台移动的同时,做圆圈运动的转针划透漆膜,并能划出重叠圆滚线的划痕。对漆膜的破坏作用,除垂直的压力外,还有转针做旋转运动所产生的扭力。
梦能涂料解读: 原理章节清晰地揭示了划圈试验的力学本质。试验对漆膜的破坏作用来源于两种力的综合作用:一是转针施加的垂直压力(由砝码重力提供),使转针能够划透漆膜;二是转针做旋转运动时产生的扭力,这一扭力会在垂直于划痕的方向上对漆膜施加额外的撕扯作用。正是这种“垂直压力+旋转扭力”的综合破坏作用,使得划圈试验能够同时评估漆膜的附着力和内聚力,但也因此无法单独测定附着力。
六、 仪器设备(第4章)——试验的“硬件保障”
规范第4章(仪器设备)是标准中技术细节最丰富的章节之一,系统规定了试验仪器的核心参数。
4.1 漆膜划圈试验仪:
● 试验台丝杆螺距为(1.5±0.1)mm;
● 空载压力为(200±10)g;
● 负荷砝码质量(100±1)g、(200±1)g、(500±1)g;
● 转针回转半径可调,标准回转半径为(5.25±0.05)mm;
● 可采用手动、电动或其他人工智能试验仪。
4.2 转针:
● HRC硬度为HRC45~HRC50的合金材料;
● 转针针尖半径为(0.05±0.01)mm;
● 转针针尖的尺寸见图3。
4.3 放大镜: 4倍放大镜。
4.4 软毛刷: 宽(30±5)mm。
梦能涂料解读: 第4章是“硬件保障清单”。几个关键参数的技术意义:
转针回转半径(5.25±0.05)mm: 这是决定圆滚线图形几何尺寸的核心参数。回转半径决定了划痕的曲率半径,进而影响划痕对漆膜侧向撕扯的力学状态。
空载压力(200±10)g: 这是转针对漆膜的初始垂直压力。如果漆膜较硬或较厚,需要增加砝码以确保划透。
负荷砝码(100±1)g、(200±1)g、(500±1)g: 这些砝码用于增加垂直压力。当空载压力不足以划透漆膜时,可根据需要加装砝码。
转针硬度HRC45~HRC50: 这一硬度要求确保了转针在反复使用后不会过快磨损,保持了划痕深度的稳定性。
转针针尖半径(0.05±0.01)mm: 针尖半径直接影响划痕的宽度和深度,是决定试验结果的关键参数。针尖过钝会导致划痕过宽,针尖过细则可能导致过度划伤底材。
4倍放大镜: 用于观察划痕并评级,是克服肉眼分辨率限制的重要辅助工具。
七、 样品(第5章)——测试的“源头控制”
规范第5章(样品)是标准对试验样品的采集和制备要求,这是确保试验结果有效性的基础。
5: 按GB/T 3186的规定,取受试产品的代表性样品。按GB/T 20777的规定,检查和制备试验样品。
梦能涂料解读: 第5章是“源头控制”。样品取样和制备是影响测试结果的重要因素。按GB/T 3186取样可以保证取到的样品能够代表该批产品的整体质量特征。按GB/T 20777检查和制备样品,确保样品在测试前经过充分的检查和合适的制备处理。这一新增章节(1979版无此内容)体现了标准对测试全过程质量控制的重视。
八、 试板(第6章)——测试的“基材标准”
规范第6章(试板)是标准对试验底材的要求,这是2020版新增的章节,体现了标准对试板标准化的重要性的认识。
6: 试板应符合GB/T 9271的要求。
梦能涂料解读: 第6章是“基材标准”。试板作为漆膜的承载基材,其材质、表面处理、尺寸等都会严重影响附着力测试结果。GB/T 9271《色漆和清漆 标准试板》规定了试板的材质(如马口铁板、钢板、铝板、玻璃板等)、尺寸、表面处理和储存条件。采用符合GB/T 9271的标准试板,可以最大程度地减少因试板差异导致的测试结果偏差。
九、 试验步骤(第7章)——测试的“核心流程”
规范第7章(试验步骤)是标准中操作性最强的部分,详细规定了从仪器检查到取样的完整流程。
7.1 仪器检查: 在试验前应检查转针是否锐利,如不锐利则应予以更换。必要时,检查划痕图形是否与标准圆滚线图形一致。
7.2 试验步骤: 7.2.1 将试板固定于试验台上,使样板处于水平状态,调节回转半径至标准值;7.2.2 调整转针在针尖接触漆膜时的位置,并检查;7.2.3 确认转针接触漆膜后,调整砝码,使得划痕刚好划透漆膜至底材;7.2.4 按顺时针方向匀速摇动摇柄,转速80~100 r/min,划痕长度(7.5±0.5)cm;7.2.5 抬起转针,取下试板,用漆刷清除划痕上的漆屑;7.2.6 用4倍放大镜检查划痕,按第8章的规定对结果进行评定。
梦能涂料解读: 第7章是“实战操作指南”。几个关键操作细节:
检查转针是否锐利(7.1): 这是试验前最重要的检查步骤。转针针尖半径(0.05±0.01)mm,使用时间长了会产生磨损,导致半径增大、划痕变钝。使用不锐利的转针可能导致划痕无法划透漆膜或划痕宽度不符合要求,严重影响试验结果。
调整砝码使得划痕刚好划透漆膜至底材(7.2.3): 这是试验中最重要的操作原则。砝码过重会导致转针过度切入底材,损坏底材表面,使划痕处的漆膜剥落信息失真;砝码过轻则无法划透漆膜,无法观察到漆膜从底材上脱落的情况。
转速80~100 r/min(7.2.4): 摇柄转速直接影响转针旋转速度和试验台移动速度,进而影响划痕的几何形状和力学状态。转速过快或过慢都会导致划痕形态偏离标准圆滚线图形。
划痕长度(7.5±0.5)cm(7.2.4): 标准圆滚线图形长度为7.5 cm±0.5 cm。划痕长度影响评级区域的大小——太短则评级区域不足,太长则超出评级范围。
十、 结果的表示(第8章)——试验的“最终输出”
规范第8章(结果的表示)是标准对试验结果评级方法的要求,这是标准最核心的条款之一。
8: 以样板上划痕的上侧为检查的目标,依次标出1、2、3、4、5、6、7等七个部位。相应分为七个等级。按顺序检查各部位的漆膜完整程度,如某一部位的格子有70%以上完好,则定为该部位是完好的,否则应认为坏损。例如,部位1漆膜完好,附着力最佳,定为一级;部位1漆膜坏损而部位2完好,附着力次之,定为二级。依次类推,七级为附着力最差。结果以至少有两块样板的级别一致为准。
圆滚线划痕图及七个部位示意:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 标准圆滚线图形(图2示意) | ||||||
梦能涂料解读: 第8章是试验的“最终输出”。几个关键细节:
以上侧为检查目标: 划痕的上侧是评级区域。这是因为转针在划圈运动时,上侧区域受到的扭力作用更加明显,能更敏感地反映漆膜的附着性能。
七个部位、七个等级: 从中心向外,依次标出1~7七个部位。部位1(中心)的圆环最短,转针划过后每个格子经历的转针划过次数最少(约1次),因此这里的漆膜最不易脱落;部位7(最外层)的圆环最长,每个格子在划痕形成过程中转针划过的次数最多(7次),因此最易脱落。
70%完好判据: 要求“某一部位的格子有70%以上完好,则定为该部位是完好的”。这是七级评级法中最关键的量化判据——70%的线是将该部位定性为“完好”或“坏损”的分界线。
至少两块样板级别一致: 这是对试验结果有效性的最终判定标准——如果三块样板的评级结果不一致(如两块为一级、一块为二级),则取多数结果为最终结果;如果三块结果都不同,则应重新试验。这一规定体现了标准对结果可靠性的严格要求。
十一、 试验报告(第9章)——标准的“可追溯性要求”
规范第9章(试验报告)是标准对试验报告内容的要求,这是2020版新增的章节,确保试验可复现和数据可靠。
9: 试验报告至少应包括下列内容:a) 注明本标准编号;b) 识别受试产品所必要的全部细节;c) 按第8章表示的试验结果;d) 与规定的试验步骤的任何不同之处;e) 试验日期。
梦能涂料解读: 第9章是标准的“可追溯性保障”。试验报告要求记录的5项内容涵盖了标准信息(a)、产品信息(b)、试验结果(c)、操作差异(d)和试验时间(e)五个维度。其中d项要求记录“与规定的试验步骤的任何不同之处”,赋予了报告在遇到特殊产品时的灵活性,如实记录任何偏离标准程序的操作。
十二、 标准在行业中的应用——漆膜划圈试验的“经验标尺”
GB/T 1720-2020是漆膜附着力评价领域引用频率最高的基础方法标准之一,在以下场景中具有核心应用:
涂料产品标准中的引用: 本标准在超过50个涂料产品标准中被直接引用作为附着力的试验方法。如您知识库中:
● JT/T 694-2007《悬索桥主缆系统防腐涂装技术条件》表A.1规定磷化底漆和环氧底漆的“附着力(级)”均为“1”,试验方法为“GB/T 1720”。
● JT/T 733-2021《港口机械钢结构表面防腐涂层技术条件》表E.1规定脂肪族聚氨酯面漆、氟碳面漆和聚硅氧烷面漆的“附着力(级)”均为“≤1”,试验方法为“GB/T 1720”。
● SH 3022-1999《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》表D.0.1中云铁酚醛防锈漆的“附着力(级)”为“1”。
● GB 12441-2018《饰面型防火涂料》第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1720 漆膜附着力测定法”。
● GB/T 25258-2010《过氯乙烯树脂防腐涂料》第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1720-1979 漆膜附着力测定法”。
● HG/T 2661-1995《氯磺化聚乙烯防腐涂料(双组分)》第2章“引用标准”中引用了“GB/T 1720 漆膜附着力测定法”。
● HG/T 3347-2013《乙烯磷化底漆》第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1720-1979 漆膜附着力测定法”。
● GB/T 50393-2008《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》表A.1.3中规定“附着力”为“1级”,试验方法为“GB 1720”。
● SY/T 0457-2000《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》表3.2.1-1中规定底漆和面漆的“附着力(级)”均为“≤2”,试验方法为“GB/T 1720-1979”。
● SY/T 0447-1996《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》表3.1.2-2中规定底漆和面漆的“附着力(级)”均为“1”,试验方法为“GB/T 1720-1979”。
● SY/T 0319-1998《钢制储罐液体环氧涂料内防腐层技术标准》表2.0.2-1中规定底漆“附着力(级)”为“1”,面漆(中间漆)为“2”,试验方法为“GB/T 1720-1979”。
涂料研发与配方筛选: 涂料研发人员使用本标准规定的划圈试验方法,比较不同配方、不同颜填料体系或不同助剂对漆膜附着力性能的影响,为配方优化提供数据支持。
产品质量控制与型式检验: 涂料生产企业在产品出厂检验和型式检验中,使用本标准评价产品的附着力等级,确保产品附着力符合相关产品标准的要求。
十三、 总结与梦能金句
GB/T 1720-2020告诉我们:漆膜的划圈试验,不是对附着力的直接测定,而是一个通过重叠圆滚线划痕、在七个等级框架内评估漆膜脱落程度的经验性试验方法。它用转针的回转半径(5.25±0.05)mm、空载压力(200±10)g、负荷砝码(100~500)g和针尖半径(0.05±0.01)mm等核心参数,定义了标准化的破坏力学条件;它用“70%完好”的量化判据和“至少两块样板级别一致”的可靠性要求,确保了评级结果的可比性和可信度;它用新增的仪器设备规格、试板要求和试验报告条款,将一份简短的“测定法”升级为体系完整的“试验方法标准”。更重要的是,它在范围章节中明确声明“不能将这个试验方法看作是测定附着力的一种方法”——这一声明不仅是技术上的实事求是,更是对标准使用者的深刻提醒。
一个核心定位: 中国漆膜附着力评价领域最基础、引用最广泛的“经验性划圈试验国家标准”。
两种可选仪器: 手动漆膜划圈试验仪和电动漆膜划圈试验仪,以及人工智能漆膜划圈试验仪,构成了适应不同实验室条件和自动化需求的仪器谱系。
七个附着力等级: 1级(最优,仅中心部位完好)→ 2级(中心部位坏损,部位2完好)→ …… → 7级(最差,所有部位均坏损),构成了从优到差的完整附着力等级梯度。
一个根本性认知: 划圈试验的结果(1~7级)代表的是一种综合性能,不仅取决于附着力,还受漆膜硬度、柔韧性、内聚力和涂层厚度等多种因素影响。测试结果不能直接等同于附着力,而是漆膜抵抗划圈破坏能力的综合评价指标。
梦能金句: “GB/T 1720-2020是漆膜附着力的‘经验标尺’——它用转针在(5.25±0.05)mm的圆形轨迹上画出的重叠圆滚线,在漆膜表面刻下了从中心向外的7个同心环状测试区域;它用‘70%完好’的量化判据和‘至少两块样板级别一致’的双重可靠性要求,将漆膜抵抗划圈破坏的能力量化为从1级到7级的标准化等级;它用标准名称从‘附着力测定法’到‘划圈试验’的转变,坦率地承认了方法的经验性本质——它测的不是纯粹的附着力,而是垂直压力和旋转扭力共同作用下漆膜的综合抵抗能力。”