GB/T 1768-2006 色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法 | 梦能涂料每日解读标准
前言:涂层耐磨损的“旋转磨削标尺”
在涂料工业中,耐磨性是衡量涂层抵抗机械磨损破坏作用的核心物理性能指标之一。它直接关系到涂层在长期使用过程中,因砂石、粉尘、人流或清洁作业等摩擦作用下保持表面完整性与防护功能的能力。特别是对于地坪涂料、甲板漆、木器漆以及风力发电叶片漆等长期承受摩擦磨损的涂料品种,耐磨性的优劣是决定产品服役寿命和功能性表现的“生死线”。如果涂层的耐磨性不足,在短期内就会出现露底、失光、甚至涂层局部磨穿,导致防护功能的完全失效。因此,建立一套标准化、可量化的涂层耐磨性测定方法,对于涂料配方的优化、产品质量的定级以及适用环境范围的评定,具有至关重要的工程意义。
GB/T 1768-2006/ISO 7784-2:1997《色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法》 正是为此而制定的国家标准。它由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会于2006年12月29日发布,2007年6月1日正式实施。该标准等同采用国际标准ISO 7784-2:1997,全面代替了GB/T 1768-1979(1989)《漆膜耐磨性测定法》。标准系统规定了利用旋转橡胶砂轮法测定色漆和清漆干膜耐磨性的试验方法、仪器要求、操作步骤、结果表示和试验报告。与旧版相比,本标准在结果表示方式、仪器参数、底材选择、天平精度及操作细节上作出了多达20余项的技术更新,显著提升了测试的准确性和适用性。本标准适用于色漆、清漆或相关产品的干膜耐磨性测定,是涂料行业最基础、引用最广泛的耐磨性测试方法标准之一。
梦能涂料解读: 这份标准发布于2006年,是耐磨性测定领域与国际标准(ISO)全面接轨的里程碑版本。对于涂料行业从业者而言,本标准揭示了一个核心的测定逻辑:通过一对精确配对的旋转橡胶砂轮,在规定的负载、转速和吸尘条件下对漆膜进行磨耗,通过称量磨耗前后的质量差或记录磨穿所需的摩擦次数来精确量化涂层的耐磨性能。理解并掌握本标准,是进行地坪涂料、木器漆、甲板漆等耐磨损要求高的涂料产品研发和质控的“必修课”。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准全称 | 色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法 |
| 英文名称 | Paints and varnishes—Determination of resistance to abrasion—Rotating abrasive rubber wheel method |
| 标准编号 | GB/T 1768-2006/ISO 7784-2:1997 |
| ICS | 87.040 G 51 |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 发布日期 | 2006-12-29 |
| 施行日期 | 2007-06-01 |
| 标准类型 | 推荐性国家标准(GB/T) |
| 代替标准 | GB/T 1768-1979(1989) |
| 采标情况 | 等同采用 ISO 7784-2:1997 |
| 归口单位 | 全国涂料和颜料标准化技术委员会 |
| 起草单位 | 中国化工建设总公司常州涂料化工研究院、上海现代环境工程技术有限公司 |
| 适用范围 | 规定了利用旋转橡胶砂轮法测定色漆和清漆干膜耐磨性的试验方法。 |
梦能涂料解读: 标准编号“GB/T”代表“推荐性国家标准”。本标准由常州涂料化工研究院和上海现代环境工程技术有限公司联合起草,前者是国内涂料领域最权威的标准归口与起草单位,后者是生产磨耗仪等检测设备的代表性企业。标准等同采用ISO 7784-2:1997,标志着中国耐磨性测定方法与国际标准的全面接轨。与旧版GB/T 1768-1979(1989)相比,本标准是一次“脱胎换骨”式的升级——1989年确认的旧版标准仅用简短篇幅规定了一个基础方法,而2006版则大幅增加了仪器参数、操作步骤和校准方法,使方法更加科学、严谨。
二、 与前版标准的主要差异——标准的“核心升级”
标准前言部分详细列出了GB/T 1768-2006相较于旧版GB/T 1768-1979(1989)的十多点核心差异,这是理解新标准变化及其先进性所在的关键。
| 变化项目 | 旧版规定 (1979) | 2006版规定 | 梦能涂料解读 |
|---|---|---|---|
| 结果表示方式 | 仅能以规定次数摩擦后的质量损耗来表示 | 增加了一种表示方式:可以是以质量损耗表示,也可以是以磨穿涂层所需的循环次数表示 | 一种全新的“终点法”完全改变了耐磨性的评价维度,尤其适合评价涂层的极限耐久寿命 |
| 转台转速 | 无明文规定 | 明确规定(60±2)r/min | 从“模糊操作”到“精密标定”,标准化了最核心的动力学参数 |
| 橡胶砂轮尺寸 | 原有旧参数 | 增加了新外径(精确到0.1mm)和报废外径的规定;增加内表面距与轴距的精确尺寸(±0.1mm) | 以微米级公差控制关键磨耗元件,直接提升测试重复性与可比性 |
| 天平精度 | 1 mg | 0.1 mg | 称量精度提升10倍,能够极其敏感地量化微小的质量损耗差异 |
| 底材选择 | 规定为玻璃板 | 可按标准选择ISO 1514规定的底材,鼓励使用与实际使用相同的材料 | 从单一的“玻璃板”走向“贴近实际应用”,使测试结果更具工程意义 |
| 砂轮整新 | 新砂轮用砂轮修整机整新,旧砂轮用0号金刚砂布 | 规定采用“整新介质”(磨擦圆片)来整新砂轮,且每500转后均需整新 | 用标准化介质代替了粗糙的操作,消除了因砂轮老化对测试结果造成的系统偏差 |
| 预磨操作 | 每块样板试验前都要先预磨50转 | 仅在涂层表面因桔皮、刷痕等原因而不规则时才需预磨50转,并需在报告中注明 | 流程更灵活、更严谨,避免了不必要的预磨对标准涂层厚度的过度削减 |
| 清洁方式 | 用毛笔轻轻抹去浮屑 | 在称重前应用不起毛的纸把表面擦净 | 用更有效的“擦净”取代低效的“抹去”,确保了称重结果的准确性 |
| 平行试验次数 | 平行试验两次 | 平行试验三次,取平均值 | 增加平行样数量,提高了数据的统计可靠性 |
梦能涂料解读: 上述十余项全面升级,反映了涂层耐磨性测试从“定性/半定量”向“精确定量”的飞跃。旧版标准规定模糊、操作极度依赖操作人员经验,而2006版通过“全参数标定”(尺寸公差、转速、天平精度)、“流程精密化”(整新介质、清洁方式、平行样数量)、“结果多元化”(质量损耗+终点次数)三大维度,将整个测试体系推向了新的高度。
三、 范围(第1章)——标准的“应用边界”
规范的第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方法核心。
1: 本标准是有关色漆、清漆及相关产品取样和试验的系列标准之一。本标准规定了采用橡胶砂轮并通过橡胶砂轮的旋转运动进行磨擦来测定色漆、清漆或相关产品的干膜的耐磨性的试验方法。
梦能涂料解读: 范围章节明确指出本标准的适用对象是色漆、清漆或相关产品的干膜。这意味着测试对象是已经干燥固化的涂层,而非液态涂料。试验方法的核心是通过旋转橡胶砂轮进行摩擦来模拟磨损。这一方法在涂料界被称为“Taber磨耗法”(Taber Abraser),是目前全球最通用的涂层耐磨性测试方法之一。
四、 原理(第3章)——标准的“理论基础”
规范的第3章(原理)在知识库中未被详细列出,但在前言部分给出了明确的定义。
标准定义(来自前言): 耐磨性可以是以经过规定次数的磨擦循环后漆膜的质量损耗来表示,也可以是以磨去该道涂层至下道涂层或底材所需要的循环次数来表示。
梦能涂料解读: 这一定义清晰地界定了两种不同的结果是表达方式:
● 质量损耗法: 在规定负载(砝码)下,让橡胶砂轮旋转规定次数(如500转),称量磨耗前后试板的质量差。质量损耗越小,耐磨性越好。
● 终点次数法(磨穿法): 在规定的负载下持续旋转,记录涂层被完全磨穿(露出底材或下一道涂层)所需的循环次数。次数越多,耐磨性越好。
两种方式互为补充:质量损耗法适用于耐磨性差异较小的精细对比,终点次数法则更直观地反映了涂层的极限耐久寿命。
五、 仪器(第5章)——标准的“硬件保障”
规范第5章(仪器)是标准的硬件基础部分,这是标准中细节最多、规定最精密的部分之一。
5.1 磨耗试验仪:
● 5.1.1 转台: 能以(60±2)r/min的转速旋转,能将试板定中心安装并牢固固定。
● 5.1.2 两个橡胶砂轮: 每个厚(12.7±0.1)mm,新砂轮外径(51.6±0.1)mm,最小外径不得低于44.4mm。两个砂轮内表面之间的距离为(53.0±0.5)mm,转轴轴线与转台中心轴线距离为(19.1±0.1)mm。橡胶砂轮有明确的截止日期,过期或购买超过一年者不得使用。
● 5.1.3 计数器: 记录转台的循环次数。
● 5.1.4 吸尘装置: 两个吸尘嘴,内径(8±0.5)mm,吸尘嘴与试板距离为(1~2)mm,吸尘装置中的气压应比大气压低1.5kPa~1.6kPa。
5.2 砝码: 能使每个橡胶砂轮上的负载逐渐增加,最大为1kg。
5.3 整新介质: 以磨擦圆片的形式存在,用于整新橡胶砂轮。
5.4 校准板: 厚度为(0.8~1)mm,用于仪器的校准。
5.5 天平: 精确到0.1mg。
| 仪器/配件 | 关键参数 | 梦能涂料解读 |
|---|---|---|
| 转台 | (60±2)r/min | 规定了标准化的旋转速度,是保证测试重复性的基础 |
| 橡胶砂轮 | 外径(51.6±0.1)mm,厚(12.7±0.1)mm,内表面距(53.0±0.5)mm | 对磨耗工具的尺寸公差作出了极其严格的规定,确保不同仪器之间的砂轮磨耗作用高度一致 |
| 吸尘装置 | 气压比大气压低1.5kPa~1.6kPa | 恒定吸力的设计确保了磨屑能被及时、恒定地清除,避免磨屑堆积干扰磨耗过程 |
| 天平 | 精确到0.1mg | 高精度天平能够捕捉到极其微小的质量损耗(10-4g级别) |
梦能涂料解读: 第5章是标准的“硬件保障清单”。几个关键参数的技术意义:
橡胶砂轮的双轮配置(12.7mm厚,53mm间距,19.1mm轴距): 转台上旋转的试板受到两个对向的橡胶砂轮的滚动摩擦。两个砂轮之间的严格间距与轴距,确保了一对砂轮在旋转时能在漆膜表面形成均匀、对称的“X”形磨耗轨迹,避免了单侧磨损。
橡胶砂轮的截止日期与使用状态: 标准规定橡胶砂轮有其使用寿命,甚至有“截止日期”这一概念。这是因为橡胶粘结材料会随时间延长而逐渐变硬、老化,改变其磨耗特性。用老化的砂轮进行测试将直接导致数据失准。
吸尘装置(1.5kPa~1.6kPa负压): 吸尘嘴是磨耗仪的关键配套部件。适当的吸力可以及时将磨屑清除,防止磨屑堆积在砂轮与漆膜之间造成“二次研磨”,从而干扰测试的准确性。
整新介质(磨擦圆片): 在测试前和被200转后,都须用磨耗圆片对砂轮进行“整新”。这一操作确保了砂轮的磨耗面始终是呈圆柱形、边缘锐利的状态,从而维持了恒定的磨耗能力的“标尺零位”。
六、 试板(第7章)——标准的“样品基准”
规范第7章(试板)对试验的样品——试板做出了详细规定。
7.1 底材: 按GB/T 9271的规定选择,应尽量选择与实际使用时相同类型的材料。试板底材应平整且没有变形。
7.2 形状和尺寸: 试板中心开有一个直径为6.35mm的孔。常用尺寸为100mm×100mm或φ100mm。
7.3 处理和涂装: 按GB/T 9271处理每一块试板并将产品按规定方法涂装。
7.4 干燥和状态调节: 在规定的条件下干燥(或烘烤)并放置规定的时间。
7.5 涂层的厚度: 按GB/T 13452.2测定干膜的厚度。
梦能涂料解读: 第7章是“样品基准”。几个关键点的技术意义:
底材选择(尽可能与实际使用时相同): 这是2006版相对于旧版的重要升级之一。不同底材(如钢板、铝板、玻璃板、塑料板)的硬度和弹性模量不同,会对漆膜在磨损过程中的应力分布产生显著影响。
中心开孔(φ6.35mm): 试板中心的圆孔是专门用于配合磨耗仪转台上的定位装置的。这一设计保证了每一次安装都能使试板完全、精确地定位于转台中心。
涂层厚度测定: 干膜厚度是影响耐磨性测试结果的另一个关键变量。漆膜越厚,通常磨损所需时间越长,质量损耗也越大。标准要求按GB/T 13452.2测定膜厚,确保了厚度这一变量在报告中的可追溯性。
七、 步骤(第8章)——测试的“核心流程”
规范第8章(步骤)是标准中操作性最强的部分,详细规定了从试验条件、仪器校准、砂轮准备到具体测定的完整流程。
8.1 试验条件: 除非另外商定,在温度(23±2)℃和相对湿度(50±5)%条件下进行。
8.2 仪器的校准: 按附录B的步骤进行校准。
8.3 橡胶砂轮的准备:
● 8.3.2.1: 将橡胶砂轮安装到凸缘架上,注意不要用手直接接触磨擦面。
● 8.3.2.4: 将橡胶砂轮在整新介质圆片上运转规定的转数(通常50转)来整新橡胶砂轮。在测试每个试样前以及每运转500转后都要以这种方式整新。
8.4 测定:
● 8.4.1: 涂漆试板在温度(23±2)℃和相对湿度(50±5)%条件下状态调节至少16h。
● 8.4.2: 如果涂层表面因桔皮、刷痕等原因而不规则时,在测试前要先预磨50转,并用不起毛的纸擦净。如果进行了这一操作,则应在试验报告中注明。
● 8.4.3: 称重状态调节后的试板,精确到0.1mg。
● 8.4.4~8.4.6: 将试板固定在转台上,启动仪器,经过规定的转数后,用不起毛的纸将残留磨屑除去,再次称量试板。
● 8.4.8: 在另外两块试板上重复上述步骤,共三块。
梦能涂料解读: 第8章是“实战操作指南”。几个关键操作细节:
状态调节至少16h: 在进行磨耗测试之前,试板需要在标准温湿度下进行至少16小时的“状态调节”。这是为了让涂层的内部应力得到充分释放,使其含水量与标准环境达到平衡,从而获得一个稳定且可重复的测试结果。忽略此步骤将导致数据波动。
双手不直接接触磨擦面: 手部皮肤上的汗液、油脂是高度绝缘且容易被忽略的污染源。标准专门强调不要直接接触砂轮的磨擦面,就是为了防止手上的油脂转移到砂轮上,改变其磨耗特性。
每500转整新砂轮: 这是2006版相比旧版新增的强制性规定。橡胶砂轮在持续使用后,其磨擦面会被磨屑堵塞或趋向钝化,磨削能力会逐渐下降。通过每运转500转就用磨擦圆片进行一次“整新”(修整),可以恢复砂轮的磨削能力,保证其在每次测试时的作用力保持恒定。这是控制试验长期稳定性的关键操作。
八、 结果表示(第9章)——标准的结果输出
规范第9章(结果表示)是对测试数据的处理和分析。
9.1: 对每一块试板,用减量法计算经商定的转数后的质量损耗。计算所有三块试板的平均质量损耗并报告结果,精确到1 mg。
9.2: 计算涂层或多涂层体系中的面涂层被磨穿所需的平均转数。
梦能涂料解读: 第9章是“结果输出”的核心:
● 质量损耗法(9.1): 对三块试板分别称重,计算每块试板在磨耗前后的质量差(减量法),然后取三个质量差的算术平均值,结果精确到1mg。例如,三次测试结果分别为42.6mg、43.1mg和43.5mg,则报告的平均耐磨性为“43mg/500转”或“磨损量43mg”。
● 终点次数法(9.2): 计算三块试板的涂层被完全磨穿(露出底材或下一道涂层)所需的平均转数。例如,三块试板的磨穿转数分别为600转、620转和590转,则报告结果为“面涂层平均磨穿转数:603转”。
九、 标准在行业中的应用——涂层耐磨损的“旋转磨削标尺”
GB/T 1768-2006是涂层耐磨性测定领域引用频率最高的基础方法标准之一,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耐磨性测试依据的体现:
● 在家具漆标准中的引用(砂轮型号CS-10): 您知识库中的GB/T 23999-2009、GB/T 33394-2016 在“耐磨性”项目中,规定“按GB/T 1768-2006规定进行,使用型号为CS-10的橡胶砂轮”。该标准还注明“也可使用与CS-10磨耗作用相当的其他橡胶砂轮”。可见CS-10是木器/家具漆领域最常用的砂轮型号。
● 在船舶/甲板漆标准中的引用(砂轮型号CS-10): 您知识库中的GB/T 9261-2008《甲板漆》 和GB/T 9262-2008《船用货舱漆》 同样规定“使用型号为CS-10的橡胶砂轮”。足见CS-10在船舶涂料领域应用之广。
● 在风力发电叶片面漆标准中的引用(砂轮型号CS-10,参数1kg/1000r): 您知识库中的GB/T 31817-2015《风力发电设施防护涂装技术规范》 和TR08057_2020《涂料产品认证实施专用规则》 对叶片面漆的耐磨性测试要求尤为严苛:砂轮型号CS-10,负载1000g,磨耗1000转后质量损耗≤50 mg。这一参数体系反映了风力叶片在高速砂尘冲刷下的极端磨损环境。
● 在水性地坪涂料标准中的引用(砂轮型号CS-17): 您知识库中的HG/T 5057-2016《水性环氧地坪涂料》 规定耐磨性穿测试按GB/T 1768-2006进行,但所用砂轮型号为CS-17。这说明了砂轮型号的选择对于特定涂料体系而言是至关重要的。
● 在通用型聚氨酯防水涂料标准中的引用(砂轮型号100#石英砂轮): 您知识库中的GB/T 19250-2013《聚氨酯防水涂料》 规定“使用100#石英砂轮测定”。这体现了一些特殊品类涂料,其耐磨性检测会采用更适合的砂轮型号。
梦能涂料解读: GB/T 1768-2006的覆盖面之广,几乎涵盖了所有需要考核耐磨性的涂料产品标准。本标准在应用中的核心特点是高度定制化——虽然基础方法(旋转橡胶砂轮法)是统一的,但不同产品标准会根据各自的特点对测试条件(特别是砂轮型号和负载)进行量身定制:
● CS-10砂轮: 最通用型,磨耗作用适中,适用于绝大多数室内外涂料(木器漆、家具漆、甲板漆)。
● CS-17砂轮: 磨耗作用较CS-10更强,适用于对耐磨性要求更高的地坪涂料。
● 100#石英砂轮: 极强磨耗作用,适用于坚韧的厚涂层(如聚氨酯防水涂料)。
十、 总结与梦能金句
GB/T 1768-2006告诉我们:涂层的耐磨性,不是一句简单的“够不够耐磨”,而是一个从标准的旋转橡胶砂轮法开始,经过精确标定的仪器尺寸(新砂轮外径51.6±0.1mm/厚度12.7±0.1mm/内表面距53.0±0.5mm)、标准转速(60±2r/min)、标准吸尘(1.5kPa~1.6kPa负压)、与精细称量(精确到0.1mg的天平),到由“质量损耗”和“终点次数”两种方式并行结果的完整量化评估。它用从“毛笔抹去浮屑”到“不起毛纸擦净”的清洁方式升级,实现了称量精度的革命;它用从“不论好坏先预磨50转”到“仅在表面不规则时才预磨且需注明”的流程优化,提升了数据针对性和透明度;它用从“两次平行”到“三次平行”的统计强化,让每一次磨耗测试都更具说服力。
一个核心定位: 中国色漆和清漆涂层耐磨性测定领域最权威、引用最广泛的基础方法标准(2006版)。
两大结果输出模型: ① 质量损耗法(规定转数后称重,mg)→ 反映磨损速率;② 终点次数法(磨穿所需转数)→ 反映耐久寿命。
三大精密硬件保障: ① 高精度天平(精确到0.1mg);② 精密配对的橡胶砂轮(公差±0.1mm);③ 恒定负压的吸尘装置(比大气压低1.5kPa~1.6kPa)。
一个根本性认知: 耐磨性不是一个孤立的涂层常数,而是在标准砂轮、标准负载、标准转速和标准操作程序下测得的“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(包括固定时长的状态调节、定频次的砂轮整新、定数量的平行样),不同实验室之间、不同批次之间测得的耐磨性数据才具有对比意义和价值。
梦能金句: “GB/T 1768-2006是涂层耐磨损的‘旋转磨削标尺’——它用一对直径精确到0.1mm的橡胶砂轮和一台能在60±2 r/min转速下恒速旋转的转台,为涂层的抗磨损能力构建起一座标准化的‘Taber磨耗炼狱’;它用0.1mg级的天平和1mg的报告精度,将涂层的每一次微小牺牲化为精确到微克的数字化档案;它用‘质量损耗’和‘终点次数’的双重评价视角,为从办公桌面到风力发电叶片的每一种涂层所受的流体摩擦与颗粒冲击,提供了双向度的性能判决;它用每500转一次的砂轮整新和三块平行样的统计学尊严,以纪律对抗误差,以精密押注未来。在这套由精密砂轮、恒定吸力与定量称重共同编制的耐磨标尺下,每一次旋转的摩擦,都是对涂层耐久性最庄重的宣判。”