GB/T 9279.1-2-2015 色漆和清漆 耐划痕性的测定 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位: 涂层耐划痕性测定的“国家级方法标准系列”。本系列分为两部分:第1部分(负荷恒定法) 和 第2部分(负荷改变法),分别等同采用ISO 1518-1:2011和ISO 1518-2:2011。两个标准共同构成了涂层耐划痕性测定的完整体系,前者适用于“通过/不通过”判定或测定最小划透负荷,后者适用于通过连续增加负荷测定临界负荷以比较不同涂层的耐划痕性。建议根据测试目的选择合适的方法,并严格遵循标准规定的仪器参数、试板制备、环境条件及结果计算要求,以保证测试结果的准确性与可比性。
一、 标准基本信息对比
| 项目 | GB/T 9279.1-2015(负荷恒定法) | GB/T 9279.2-2015(负荷改变法) |
|---|---|---|
| 采标情况 | 等同采用ISO 1518-1:2011 | 等同采用ISO 1518-2:2011 |
| 发布/实施 | 2015-07-03发布 / 2016-01-01实施 | 2015-07-03发布 / 2016-01-01实施 |
| 适用范围 | 色漆、清漆及相关产品的单层或多层涂层体系 | 色漆、清漆及相关产品的单层或多层涂层体系 |
| 核心原理 | 以恒定负荷推动划针划透涂层,判定是否划透或测定最小划透负荷 | 以连续增加负荷推动划针划伤涂层,测定刚出现划痕时的临界负荷 |
| 结果类型 | “通过/不通过”判定 或 最小划透负荷(N) | 平均临界负荷(g) |
| 主要用途 | 质量控制和产品验收(规定负荷下是否划透) | 性能比较和研发(比较不同涂层的耐划痕性) |
二、 核心术语与定义
| 术语 | GB/T 9279.1-2015 | GB/T 9279.2-2015 | 梦能涂料工程意义 |
|---|---|---|---|
| 划痕 | 划针划透至规定深度(底材或中间涂层) | 涂层被划伤,包括塑性形变、表面瑕疵、表面划痕、内聚裂痕等类型 | 第1部分关注“划透”,第2部分关注“划伤”。在工程应用中,需根据测试目的选择合适的判定标准。 |
| 临界负荷 | 划针划透涂层至规定程度时的最小负荷 | 刚出现划痕的点的负荷,通过距离计算得出 | 临界负荷是评价涂层耐划痕性的核心参数。负荷越大,耐划痕性越好。 |
三、 核心仪器对比
3.1 划针规格
两个标准均规定: 尖头最好使用锥形蓝宝石或钻石,划针的尖顶磨圆至半径为0.03 mm ± 0.005 mm。
第1部分(GB/T 9279.1-2015) 还规定了四种划针类型(A、B、C、D),用于不同测试目的:
| 类型 | 描述 | 典型用途 |
|---|---|---|
| A | 直径为1mm的球形划针 | 一般用途 |
| B | 直径为0.5mm的球形划针 | 较软涂层 |
| C | 直径为0.2mm的球形划针 | 较硬涂层 |
| D | 直径为0.05mm的球形划针 | 高硬度涂层 |
第2部分(GB/T 9279.2-2015) 仅规定尖顶磨圆至半径为0.03 mm ± 0.005 mm的锥形蓝宝石或钻石划针。
梦能涂料解读: 第1部分提供了多种划针类型以适应不同硬度的涂层,第2部分则使用单一规格的划针。在工程应用中,需根据涂层类型和测试目的选择合适的划针规格,并在试验报告中注明。
3.2 试验仪结构
| 部件 | GB/T 9279.1-2015 | GB/T 9279.2-2015 |
|---|---|---|
| 负荷施加方式 | 恒定负荷,通过砝码或滑动砝码调整 | 连续增加负荷,通过砝码连续改变 |
| 划针移动速度 | 未明确规定(由仪器决定) | 10 mm/s |
| 滑动平台行程 | 未明确规定 | 100 mm后自动停止 |
| 负荷范围 | 由砝码决定 | 0g~50g、0g~100g、0g~200g等,可通过附加砝码扩大范围 |
四、 核心试板制备对比
4.1 底材要求
| 项目 | GB/T 9279.1-2015 | GB/T 9279.2-2015 |
|---|---|---|
| 底材类型 | 钢板,厚度0.7mm~1.0mm,符合ISO 1514要求,尺寸最好为200mm×100mm | ISO 1514中规定的一种底材,平整不变形,最大厚度约12mm,宽度和长度分别为100mm~400mm |
| 底材处理 | 按ISO 1514规定处理 | 按ISO 1514规定处理 |
| 涂装方法 | 按规定的方法涂覆,由生产商规定或有关各方商定 | 按规定的方法涂覆 |
4.2 干燥和状态调节
两个标准均规定:
涂漆试板应在规定条件下按规定的时间干燥(或烘烤)和养护(如适用)。测试前将涂漆试板在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%下进行状态调节至少16h。
梦能涂料解读: 状态调节是确保涂层充分固化的关键。需在标准条件(23±2)℃、相对湿度(50±5)%下放置至少16h。在工程应用中,需严格控制状态调节条件,确保试验结果的可比性。
4.3 涂层厚度
两个标准均规定: 用ISO 2808中规定的一种方法测定干涂层的厚度,以微米(μm)计。
第1部分(GB/T 9279.1-2015) 还规定:干膜厚度应由生产商规定或由有关各方商定,并应在试验报告中注明。
五、 核心试验步骤对比
5.1 试验条件
两个标准均规定: 在温度为(23±2)℃、相对湿度为(50±5)%的条件下进行试验。
5.2 GB/T 9279.1-2015(负荷恒定法)步骤
7.2 通用程序:
7.2.1: 将一块已经涂漆的试板夹在试板架上,测试面朝上。固定试板位置以确保划痕之间的距离至少5mm,并且划痕距离试板边缘至少10mm。
7.2.2: 将划针固定在载荷梁上,这样当将其放在试板上后划针能划透至底板。
7.2.3: 当划针未加负荷时,通过调节皮重砝码来平衡载荷梁。
7.2.4: 根据使用的仪器类型,将砝码放在载荷梁上或者移动滑动砝码来调整负荷到所需要的值。
7.2.5: 打开指示装置(如果使用),并检查其是否能正常运作。
7.2.6: 启动划痕仪的马达,在涂层上进行划痕。在试验期间观察指示装置(如适用),以确定划针与底材之间是否发生电接触。
7.2.7: 取下试板,借助放大镜,立即检查划痕,看是否被划透至规定的程度。
7.3 规定单一负荷的测定程序(“通过/不通过”试验):
按照7.2规定在两块试板的每一块板上进行三次测试操作。如果在六次试验中任何一次涂层都没有被划透至超出规定的程度,记录结果为“通过”。如果在六次试验中有一次或多次涂层被划透至超出规定的程度,则记录结果为“不通过”。
7.4 测定致使划透的最小负荷的程序:
按照7.2中规定的程序执行,开始先以稍低于预期引起涂层划透的负荷进行试验。然后以适当的增量对划针逐渐增加负荷,直至涂层被划透为止。记录划针划透涂层至规定程度时的最小负荷。对另外两块试板重复测定。报告三次测定中的最小结果,以牛顿(N)表示。
梦能涂料解读: 第1部分的核心操作包括:划痕间距至少5mm、划痕距边缘至少10mm、划针划透至底板、平衡载荷梁、观察电接触指示装置、借助放大镜立即检查。在工程应用中,需根据测试目的选择“通过/不通过”试验或“最小负荷”试验。
5.3 GB/T 9279.2-2015(负荷改变法)步骤
8.2 试验准备:
将试验仪放置在稳定和水平的表面上。按照仪器制造商提供的说明书调节仪器水平。按照仪器操作手册在显微镜下(最好放大100倍)检查划针,以确保划针未损坏。如有必要,用洁净的布或不起毛的纸擦净划针。
8.3 测定:
8.3.1: 在滑动平台上将试板漆面向上放置并顶住滑动平台上的挡条。通过每次一圈均匀地旋紧螺栓来将试板固定。
8.3.2: 将划针固定于垂直位置。
8.3.3: 调节平衡砝码,这样当划针的尖端刚好接触试板表面时,划针上的负荷为零。
8.3.4: 调节划针的高度以适应试板的厚度。随着梁的松脱,划针压在试板上。
8.3.5: 在划针上选择最小的测试负荷,例如:0 g~50 g。
8.3.6: 以约10 mm/s速度起动试验仪,当滑动平台移动100 mm后,仪器会自动停止。
8.3.7: 在适当放大倍数下或用肉眼检查涂层是否划伤。
8.3.8: 如果未出现划痕,增加划针的负荷范围,例如:0 g~100 g,在不重叠的位置继续进行试验,直至出现划痕为止。当划痕出现时,判定是哪种类型的缺陷(塑性形变、表面瑕疵、表面划痕、内聚裂痕或上述情况的综合)。
8.3.9: 在出现划痕的测试负荷范围内在同一块试板上至少再重复测定两次(即总共至少进行三次测定)。
8.3.10: 对于每次测定,测量从最终负荷点(即划针停止移动的点)至出现划痕的点之间的距离d,以毫米(mm)计。
梦能涂料解读: 第2部分的核心操作包括:检查划针(最好放大100倍)、试板固定(每次一圈均匀旋紧螺栓)、划针垂直、平衡砝码调零、选择最小测试负荷、10 mm/s速度、100 mm行程自动停止、检查划伤类型、至少三次测定、测量距离d。在工程应用中,需注意划痕类型的判定,不同类型的划痕可能对应不同的临界负荷。
六、 结果计算与表示对比
6.1 GB/T 9279.1-2015(负荷恒定法)
“通过/不通过”试验: 记录结果为“通过”或“不通过”。
最小负荷试验: 报告三次测定中的最小结果,以牛顿(N)表示。
6.2 GB/T 9279.2-2015(负荷改变法)
临界负荷计算:
式(1): Fc = (100 - d) / 100 × (Ff - Fi)
式中:
d——最终负荷点至刚出现划痕的点之间的距离,以毫米(mm)表示;
Ff——所选定的划针负荷范围的最终负荷,以克(g)表示;
Fi——所选定的划针负荷范围的初始负荷,以克(g)表示。
结果表示: 计算在同一块试板上进行的三次测定的平均临界负荷。报告试验结果,结果精确至1g。
梦能涂料解读: 第2部分的结果计算是标准的核心。通过测量距离d(最终负荷点至划痕点的距离),利用线性插值公式计算临界负荷。在工程应用中,需准确测量距离d,并计算三次测定的平均值,结果精确至1g。
七、 精密度对比
| 精密度指标 | GB/T 9279.1-2015 | GB/T 9279.2-2015 |
|---|---|---|
| 重复性(r) | 未给出(因破坏性试验无法得到ISO 5725-1中定义的重复性限) | 未明确规定 |
| 再现性(R) | 30%(目视检查对结果影响大) | 未明确规定 |
梦能涂料解读: 第1部分给出了再现性限(R)为30%,说明目视检查对划痕测试结果有很大的影响。对于耐划痕性能差的涂层,划痕的目视检查是容易的,然而对于耐划痕性好的涂层,很难观察到划痕。在工程应用中,需注意目视检查的主观性对结果的影响。
八、 试验报告要求对比
8.1 GB/T 9279.1-2015 试验报告
试验报告至少应包括下列内容:
a) 识别受试产品的所有必要的细节(生产商、产品代码、批号等);
b) 注明本部分编号;
c) 试板准备的所有细节(底材、涂装方法、干燥条件、涂层厚度等);
d) 使用的划针(A、B、C或D);
e) 在测试过程中加载到划针上的负荷(如适用);
f) 划针划透的规定深度(划透至底材或者到中间涂层);
g) 测试结果(“通过/不通过”或最小负荷);
h) 与规定的试验方法的任何不同之处;
i) 在测试过程中观察到的任何异常现象;
j) 试验日期。
8.2 GB/T 9279.2-2015 试验报告
试验报告至少应包括下列内容:
a) 识别受试产品的所有必要的细节;
b) 注明本部分编号;
c) 试板准备的所有细节(底材、涂装方法、干燥条件、涂层厚度等);
d) 如果不同于8.1中的规定,记录测试过程中的温度和相对湿度;
e) 所用仪器的类型;
f) 所用划针的尺寸;
g) 划痕评定是采用肉眼观察还是用显微镜进行的,如果使用显微镜,则说明使用时设定的放大倍数;
h) 测试结果(划伤类型的说明、每一种类型划痕的平均临界负荷);
i) 与规定的试验方法的任何不同之处;
j) 在测试过程中观察到的任何异常现象;
k) 试验日期。
九、 方法选择与应用指南
| 测试目的 | 推荐方法 | 梦能涂料工程意义 |
|---|---|---|
| 质量控制/产品验收 | GB/T 9279.1-2015(“通过/不通过”试验) | 在规定的负荷下判定涂层是否划透,适用于生产线质量控制和产品验收。例如,规定在100g负荷下涂层不得划透。 |
| 性能比较/研发 | GB/T 9279.2-2015(负荷改变法) | 通过测定临界负荷比较不同涂层的耐划痕性,适用于配方研发和性能对比。临界负荷越高,耐划痕性越好。 |
| 测定最小划透负荷 | GB/T 9279.1-2015(最小负荷试验) | 测定划针划透涂层的最小负荷,适用于评价涂层的极限耐划痕性能。 |
| 划痕类型分析 | GB/T 9279.2-2015 | 可判定划痕类型(塑性形变、表面瑕疵、表面划痕、内聚裂痕等),适用于分析涂层的破坏机理。 |
十、 关键工程要点(梦能涂料解读)
1. 方法选择: 根据测试目的选择合适的方法。第1部分(负荷恒定法)适用于质量控制和产品验收,第2部分(负荷改变法)适用于性能比较和研发。在工程应用中,需明确测试目的,选择最合适的方法。
2. 划针规格的选择: 第1部分提供了四种划针类型(A、B、C、D),第2部分使用单一规格的划针。在工程应用中,需根据涂层类型和测试目的选择合适的划针规格,并在试验报告中注明。
3. 划痕间距的控制: 第1部分规定划痕之间的距离至少5mm,划痕距离试板边缘至少10mm。第2部分要求在不重叠的位置进行试验。在工程应用中,需确保划痕间距符合标准要求,避免相邻划痕相互影响。
4. 划针的检查: 第2部分要求在显微镜下(最好放大100倍)检查划针,以确保划针未损坏。在工程应用中,需定期检查划针的磨损情况,确保划针尖顶的半径符合标准要求(0.03 mm ± 0.005 mm)。
5. 划痕类型的判定: 第2部分要求判定划痕类型(塑性形变、表面瑕疵、表面划痕、内聚裂痕或上述情况的综合)。在工程应用中,需注意不同类型的划痕可能对应不同的临界负荷,需分别记录和报告。
6. 目视检查的影响: 第1部分指出目视检查对划痕测试结果有很大的影响。对于耐划痕性能差的涂层,划痕的目视检查是容易的,然而对于耐划痕性好的涂层,很难观察到划痕。在工程应用中,需使用适当的放大倍数进行检查,并在试验报告中注明检查方法。
7. 临界负荷的计算: 第2部分的临界负荷计算公式为Fc = (100 - d) / 100 × (Ff - Fi)。在工程应用中,需准确测量距离d,并计算三次测定的平均值,结果精确至1g。
8. 与相关标准的关联: 本系列标准被多个产品标准引用,如HG/T 5369-2018《塑胶地板用紫外光(UV)固化涂料》、GB/T 33394-2016《儿童房装饰用水性木器涂料》等。在工程应用中,需结合产品标准的要求进行综合评定。
十一、 核心总结
GB/T 9279.1-2015和GB/T 9279.2-2015共同构成了涂层耐划痕性测定的完整体系:第1部分(负荷恒定法)通过恒定负荷划透试验实现“通过/不通过”判定或测定最小划透负荷,适用于质量控制和产品验收;第2部分(负荷改变法)通过连续增加负荷划伤试验测定临界负荷,适用于性能比较和研发。两个标准在划针规格(尖顶半径0.03mm±0.005mm)、试板制备(状态调节至少16h)、试验条件(23±2℃,50±5%RH)等方面保持一致,但在负荷施加方式(恒定vs.连续增加)、结果表示(通过/不通过或最小负荷vs.平均临界负荷)、划痕判定(划透vs.划伤)等方面存在差异。其中,方法的选择是试验适用性的前提,划针的检查与维护是试验准确性的保障,划痕类型的判定是结果分析的关键,临界负荷的计算是第2部分的核心。本系列标准为涂层耐划痕性的测定提供了完整的技术依据,是涂料领域最重要的方法标准之一。