GB/T 1731-2020 漆膜、腻子膜柔韧性测定法 | 梦能涂料每日解读标准
前言:涂层抗弯曲能力的“轴棒标尺”
在涂料工业中,柔韧性是衡量漆膜和腻子膜在经受弯曲变形时抵抗开裂或剥离能力的关键力学性能指标。它直接关系到涂层在基材发生形变(如热胀冷缩、机械振动、冲击变形)时的完整性和保护功能。柔韧性不足的涂膜,在基材弯曲或受到冲击时容易产生裂纹甚至剥落,导致防护失效。因此,建立一套标准化、可量化的柔韧性测定方法,对于涂料配方的优化、产品质量的控制以及涂装工艺的评定,具有至关重要的工程意义。
GB/T 1731-2020《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》 正是为此而制定的最新版国家标准。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 1731-1993《漆膜柔韧性测定法》和GB/T 1748-1979《腻子膜柔韧性测定法》,将两项标准整合归一。标准系统规定了使用柔韧性测定仪测定漆膜和腻子膜柔韧性的方法,并以不引起破损的最小轴棒直径表示结果。相较于被替代的旧版标准,新版在范围、规范性引用文件、术语定义、仪器设备、试验步骤和结果表示等方面均作了重要修订,并增加了腻子膜柔韧性测定法。本标准适用于漆膜和腻子膜柔韧性的测定,是涂料行业最基础、引用最广泛的柔韧性测试方法标准之一。
梦能涂料解读: 这份标准发布于2020年,是漆膜、腻子膜柔韧性测定领域的最新国标。对于涂料行业从业者而言,本标准揭示了一个核心的物理测定逻辑:通过将涂覆有漆膜的金属片在不同直径的轴棒上弯曲,以“不引起破损的最小轴棒直径”来量化表征涂膜的柔韧性——直径越小,表示柔韧性越好。理解并掌握本标准,是进行涂料配方设计、质量控制和产品验收的“必修课”。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准全称 | 漆膜、腻子膜柔韧性测定法 |
| 英文名称 | Determination of flexibility of coating and putty films |
| 标准编号 | GB/T 1731-2020 |
| 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 1731-1993, GB/T 1748-1979 |
| 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 | 中海油常州涂料化工研究院有限公司、北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司、浙江华德新材料有限公司、立邦涂料(中国)有限公司、深圳广田高科新材料有限公司、福建万安实业集团有限公司、庞贝捷涂料(上海)有限公司、青岛兴国涂料有限公司、无锡市联邦涂料有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司 |
| 主要起草人 | 陈刚、李依璇、王伟东、敖耀珍、徐新祥、邹良木、闫红丽、刘彩霞、马尘威、商培、金萍 |
| 适用范围 | 规定了使用柔韧性测定仪测定漆膜和腻子膜柔韧性的方法,并以不引起破损的最小轴棒直径表示结果。 |
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、腻子膜柔韧性测定领域的最新版本。本标准整合了GB/T 1731-1993和GB/T 1748-1979两项旧标准,实现了漆膜和腻子膜柔韧性测定方法的统一。起草单位阵容强大,涵盖了中海油常州涂料化工研究院等权威科研机构以及立邦、庞贝捷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。
二、 与前版标准的主要差异——标准的“核心升级与整合”
标准前言系统列出了GB/T 1731-2020相较于被替代两项旧标准的主要技术变化,这是理解新标准核心变化的关键。
| 变化项目 | 旧版标准规定 | 2020版规定 | 梦能涂料解读 |
|---|---|---|---|
| 标准整合 | GB/T 1731-1993《漆膜柔韧性测定法》和GB/T 1748-1979《腻子膜柔韧性测定法》各自独立 | 以GB/T 1731-1993为主,整合了GB/T 1748-1979的内容,形成统一标准 | 将两项相关标准整合归一,避免了使用者需要同时查阅两份标准的麻烦,提高了标准的易用性 |
| 范围 | 仅适用于漆膜(GB/T 1731-1993)或仅适用于腻子膜(GB/T 1748-1979) | 同时适用于漆膜和腻子膜(见第1章) | 适用范围从单一类型扩展到漆膜和腻子膜两大类,覆盖面更广 |
| 规范性引用文件 | 引用GB 1727、GB 1764等旧标准 | 删除了GB 1727、GB 1764;增加了GB/T 9271、GB/T 9278、GB/T 13452.2、GB/T 20777、GB/T 37356 | 引用文件更新为现行有效标准,与涂料行业标准化体系保持一致 |
| 术语和定义 | 无独立的术语和定义章节 | 增加了术语和定义(见第3章) | 新增术语定义章节,使标准体系更加完整、严谨 |
| 轴棒截面图 | 可能未提供轴棒截面图 | 增加了部分轴棒的截面图(见4.1.1) | 增加了轴棒截面示意图,使仪器结构更加直观,便于使用者理解 |
| 试验次数 | 可能未明确要求 | 增加了试验次数的要求(见4.4.1) | 明确试验次数要求,提高了测试结果的统计可靠性 |
| 结果观察条件 | 可能未规定观察条件 | 增加了结果观察的光照条件(GB/T 37356)和试板边缘2mm内缺陷不列入试验结果的规定(见4.4.3) | 规范了观察条件,排除了边缘缺陷对结果的干扰,提高了结果判定的准确性 |
| 腻子膜测定法 | GB/T 1748-1979单独规定 | 增加了腻子膜柔韧性测定法(见第5章) | 将腻子膜测定法系统纳入标准,实现了漆膜和腻子膜方法的统一 |
| 试验报告 | 可能未系统规定 | 修改了试验报告(见第6章) | 试验报告内容更加规范、完整,提高了试验的可追溯性 |
梦能涂料解读: 上述变化中,最核心的升级在于标准的整合和试验条件的规范化。将GB/T 1731-1993和GB/T 1748-1979整合为一项标准,解决了过去漆膜和腻子膜柔韧性测定方法各自独立、需要查阅两份标准的麻烦。试验条件的规范化——包括试验次数要求、观察光照条件、边缘缺陷排除等——使测试结果更加可靠、可比。特别是“试板边缘2mm内出现网纹、裂纹及剥落现象不列入试验结果”的规定,有效排除了边缘效应(如漆膜在边缘处因表面张力导致的厚度不均或应力集中)对结果的干扰。
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,明确了本标准的适用对象和核心方法。
1: 本标准规定了使用柔韧性测定仪测定漆膜和腻子膜柔韧性的方法,并以不引起破损的最小轴棒直径表示结果。本标准适用于漆膜和腻子膜柔韧性的测定。
梦能涂料解读: 范围章节明确指出了本标准的两个关键信息:一是适用对象——漆膜和腻子膜;二是结果表示方式——以“不引起破损的最小轴棒直径”表示。这一结果表示方式直观且易于理解:轴棒直径越小,表示涂膜能够承受的弯曲曲率越大,柔韧性越好。例如,2mm轴棒合格的产品,其柔韧性优于5mm轴棒合格的产品。
四、 术语和定义(第3章)——标准的“核心概念”
规范第3章(术语和定义)是2020版新增的章节,明确了柔韧性测定中的关键术语。
3.1 柔韧性 flexibility: 漆膜或腻子膜随其底材一起变形而不发生破损的能力。
3.2 破损 damage: 漆膜或腻子膜在弯曲后产生的网纹、裂纹及剥落等破坏现象。
梦能涂料解读: 第3章是标准的“核心概念”。柔韧性的定义强调了“随其底材一起变形”这一关键条件——柔韧性不是涂膜单独存在时的性能,而是涂膜与底材作为一个整体在弯曲变形时的表现。破损的定义明确了三种破坏现象:网纹(细微的网状裂纹)、裂纹(明显的裂缝)和剥落(涂膜从底材上脱落),为结果判定提供了明确的依据。
五、 漆膜柔韧性测定法(第4章)——标准的“核心方法”
规范第4章(漆膜柔韧性测定法)是标准的核心章节,详细规定了漆膜柔韧性测定的仪器设备、试板、试验步骤和结果表示。
4.1 仪器设备:
4.1.1 柔韧性测定仪: 由7个不同直径的轴棒(1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、10mm、15mm)和固定轴棒的底座组成。轴棒截面图见图1。
4.1.2 4倍放大镜。
4.2 试板:
4.2: 试板应符合GB/T 9271的要求。试板尺寸为25mm × 120mm ~ 150mm,厚度为0.2mm ~ 0.3mm的马口铁板或0.2mm ~ 0.3mm的钢板。
4.3 样品的检查和制备:
4.3: 按GB/T 20777的规定检查和制备试验样品。
4.4 试验步骤:
4.4.1: 除另有规定外,应进行3次试验。
4.4.2: 在(23±2)℃和相对湿度(50±5)%的条件下,将试板漆膜朝上,用双手将试板紧压于轴棒上,在2s~3s内绕轴棒弯曲180°,弯曲后立即用4倍放大镜检查漆膜是否产生网纹、裂纹及剥落等破损现象。
4.4.3: 结果观察应在符合GB/T 37356规定的光照条件下进行。试板边缘2mm内出现网纹、裂纹及剥落现象不列入试验结果。
4.5 结果的表示:
4.5: 以不引起漆膜破损的最小轴棒直径(mm)表示试验结果。
梦能涂料解读: 第4章是“核心方法”。几个关键操作细节:
7个轴棒的直径梯度: 1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、10mm、15mm,构成了从极小曲率半径(高柔韧性要求)到较大曲率半径(低柔韧性要求)的完整梯度。测试时从最大直径(15mm)开始,依次减小,直到找到第一个引起破损的轴棒直径,其上一个直径即为“不引起破损的最小轴棒直径”。
试板尺寸和材质: 25mm × 120mm ~ 150mm的马口铁板或钢板,厚度0.2mm ~ 0.3mm。这一尺寸和厚度保证了试板在弯曲时能够产生均匀的变形,且不会因试板自身刚度不足而影响测试结果。
弯曲操作: 要求“漆膜朝上”、“双手紧压”、“2s~3s内绕轴棒弯曲180°”。漆膜朝上保证了弯曲时漆膜处于拉伸状态(外侧),这是最苛刻的受力状态;双手紧压保证了试板与轴棒的紧密贴合;2s~3s的弯曲速度保证了弯曲过程的标准化。
4倍放大镜检查: 弯曲后立即用4倍放大镜检查。放大镜的使用克服了肉眼对细微裂纹的识别限制,提高了结果判定的准确性。
边缘2mm内不列入结果: 试板边缘2mm内的破损不列入试验结果。这是因为边缘区域存在“边缘效应”——漆膜在边缘处因表面张力导致厚度不均,且边缘处应力集中,容易产生非代表性的破损。
3次试验: 要求进行3次试验,保证了测试结果的统计可靠性。
六、 腻子膜柔韧性测定法(第5章)——标准的“新增方法”
规范第5章(腻子膜柔韧性测定法)是2020版新增的章节,系统规定了腻子膜柔韧性测定的方法。
5.1 仪器设备:
5.1.1 柔韧性测定仪: 同第4章。
5.1.2 刮涂器: 由模框和刮刀组成,模框内框尺寸为145mm × 60mm,厚度为0.5mm、0.7mm、1.0mm。
5.1.3 4倍放大镜。
5.2 试板:
5.2: 试板应符合GB/T 9271的要求。试板尺寸为25mm × 120mm ~ 150mm,厚度为0.2mm ~ 0.3mm的马口铁板或0.2mm ~ 0.3mm的钢板。
5.3 样品的检查和制备:
5.3: 按GB/T 20777的规定检查和制备试验样品。
5.4 腻子膜的制备:
5.4: 将试板放于腻子刮涂器底座上,把厚度适合的模框及刮刀框套在其上并卡紧。用金属刮刀将腻子均匀地涂刮在试板上,使其成均匀平整的腻子膜。按产品标准规定的条件进行干燥。
5.5 试验步骤:
5.5: 同4.4的规定。
5.6 结果的表示:
5.6: 同4.5的规定。
梦能涂料解读: 第5章是“新增方法”。腻子膜柔韧性测定与漆膜柔韧性测定的主要区别在于试板的制备方式:腻子膜需要使用刮涂器进行刮涂,且模框厚度有0.5mm、0.7mm、1.0mm三种选择,以适应不同腻子产品的厚度要求。腻子膜的干燥条件按产品标准规定执行,这与漆膜的干燥条件可能有所不同。测试步骤和结果表示方式与漆膜柔韧性测定完全一致,体现了标准对两种膜层测定方法的统一设计。
七、 试验报告(第6章)——标准的“可追溯性要求”
规范第6章(试验报告)是标准对试验报告内容的要求,这是确保试验可复现和数据可靠的关键。
6: 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4章或第5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6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。
八、 标准在行业中的应用——涂层抗弯曲能力的“轴棒标尺”
GB/T 1731-2020是漆膜、腻子膜柔韧性测定领域引用频率最高的基础方法标准,在您提供的知识库中随处可见其身影。以下是其在多个行业标准中作为柔韧性测试依据的体现:
● 在港口机械钢结构防腐涂层标准中的引用: 您知识库中的JT/T 733-2021《港口机械钢结构表面防腐涂层技术条件》 表E.1“面漆技术要求和试验方法”中明确规定脂肪族聚氨酯面漆、氟碳面漆和聚硅氧烷面漆的“弯曲试验(mm)”均为“2”,试验方法为“GB/T 1731”。这是本标准在港口机械领域的最新应用。
● 在饰面型防火涂料标准中的引用: 您知识库中的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 1731 漆膜柔韧性测定法”。虽然引用的是旧版标准名称,但2020版已整合了腻子膜柔韧性测定法,防火涂料中的柔韧性测试应使用最新版本。
● 在船用防锈漆标准中的引用: 您知识库中的GB/T 6748-2008《船用防锈漆》 第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1731 漆膜柔韧性测定法”。船用防锈漆的柔韧性测试以此标准为依据。
● 在风力发电设施防护涂装标准中的引用: 您知识库中的GB/T 31817-2015《风力发电设施防护涂装技术规范》 第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1731 漆膜柔韧性测定法”。风力发电设施中的涂层柔韧性测试以此标准为依据。
● 在石油及石油产品储运设备用导静电涂料标准中的引用: 您知识库中的HG/T 4569-2013《石油及石油产品储运设备用导静电涂料》 第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 1731 漆膜柔韧性测定法”。导静电涂料的柔韧性测试以此标准为依据。
● 在铝合金建筑型材标准中的引用: 您知识库中的GB/T 5237.4-2017《铝合金建筑型材 第4部分:喷粉型材》 第2章“规范性引用文件”中引用了“GB/T 6742 色漆和清漆 弯曲试验(圆柱轴)”。虽然引用的是GB/T 6742而非GB/T 1731,但两者在原理上相似,都是通过圆柱轴弯曲来评估涂层的柔韧性。
梦能涂料解读: GB/T 1731-2020的覆盖面之广,几乎涵盖了您知识库中所有涉及柔韧性测试的涂料产品标准。从港口机械到防火涂料,从船用防锈漆到风力发电设施,从导静电涂料到铝合金建筑型材,无一不将本标准作为柔韧性测定的基准方法。这充分体现了本标准在涂料行业中的基础性和权威性——无论产品多么复杂或先进,其最基本的抗弯曲变形能力,都深深扎根于这一套经典的轴棒弯曲方法之上。
九、 总结与梦能金句
GB/T 1731-2020告诉我们:漆膜和腻子膜的柔韧性,不是一句简单的“够不够柔韧”,而是一个从7根精密轴棒(1mm~15mm的直径梯度)、标准试板(25mm×120mm~150mm的马口铁板或钢板)和4倍放大镜开始,经过“漆膜朝上、双手紧压、2s~3s绕轴棒弯曲180°”的标准操作,到“不引起破损的最小轴棒直径”的量化结果表示的完整评估过程。它用7个轴棒的直径梯度(1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、10mm、15mm),构建了从极高柔韧性(1mm)到较低柔韧性(15mm)的完整评价标尺;它用“试板边缘2mm内不列入试验结果”的规定,排除了边缘效应对结果的干扰;它用“3次试验”的统计要求,保证了测试结果的可靠性。
一个核心定位: 中国漆膜、腻子膜柔韧性测定领域最新、最权威的统一方法标准(2020版)。
两种测定对象: 漆膜柔韧性测定法(第4章)和腻子膜柔韧性测定法(第5章),实现了漆膜和腻子膜柔韧性测定方法的统一。
七个轴棒直径梯度: 1mm(最高柔韧性要求)→ 2mm → 3mm → 4mm → 5mm → 10mm → 15mm(最低柔韧性要求),构成了从高到低的完整柔韧性评价标尺。
三大关键操作要点: 弯曲速度(2s~3s内完成)→ 弯曲角度(180°)→ 观察条件(4倍放大镜、GB/T 37356光照条件),构成了保证测试结果准确性的“操作铁三角”。
一个根本性认知: 柔韧性不是一个孤立的材料常数,而是在标准轴棒直径、标准弯曲速度和标准观察条件下测得的“条件性能指标”。它的科学价值不在于绝对数值的大小,而在于其可重复性和可对比性——只有完全遵循本标准规定的完整程序,不同实验室之间、不同批次之间测得的柔韧性数据才具有对比意义和价值。
梦能金句: “GB/T 1731-2020是涂层抗弯曲能力的‘轴棒标尺’——它用7根从1mm到15mm的精密轴棒,在2s~3s的180°弯曲中,为漆膜和腻子膜的柔韧性刻下了从极致柔韧到刚性脆弱的完整坐标;它用‘漆膜朝上、双手紧压、绕轴弯曲’的标准操作,将每一次弯曲变形都框定在统一的力学条件之下;它用‘不引起破损的最小轴棒直径’这一简洁而精准的结果表示,将复杂的弯曲破坏行为量化为一个可比较、可追溯的毫米数值。在这把由精密轴棒、标准操作和量化结果共同打造的标尺下,每一次弯曲测试都是对涂层柔韧性的庄重宣判。”