GB划格法附着力测试

技术概述

GB划格法附着力测试是一种广泛应用于涂层、涂料、电镀层及塑料薄膜等表面覆盖层结合强度评估的标准检测方法。该方法依据国家标准GB/T 9286-2021《色漆和清漆 漆膜的划格试验》执行，通过对涂层表面进行特定规格的网格切割，根据涂层脱落程度来评定其与基材之间的附着性能。

附着力是指涂层与基材表面之间通过物理或化学作用结合在一起的力，是评价涂层质量的关键指标之一。良好的附着力能够确保涂层在使用过程中不出现起泡、剥落等缺陷，从而保证产品的防护性能、装饰性能及使用寿命。GB划格法附着力测试以其操作简便、结果直观、成本低廉等特点，成为涂料行业、汽车制造、家电生产、桥梁工程等领域的常用质量控制手段。

划格法测试的基本原理是利用专用切割刀具在涂层表面划出规定间距和深度的方格网格，切割必须穿透涂层直达基材表面。随后通过胶带粘贴和撕拉的方式，检验涂层在交叉切割区域的附着状态。根据涂层脱落面积占总切割面积的比例，对照标准图谱进行等级评定，从而定量或定性描述涂层的附着性能。

该方法适用于厚度小于250微米的涂层，对于更厚的涂层则需要采用划叉法或拉开法等其他测试方法。测试结果受多种因素影响，包括涂层类型、基材材质、表面预处理状况、固化程度、测试环境温湿度等，因此在实际检测中需要严格按照标准规定执行。

检测样品

GB划格法附着力测试适用于多种类型的涂层材料，检测样品范围涵盖工业生产中常见的各类表面处理制品。样品准备和选择对测试结果的准确性和代表性具有重要影响。

检测样品主要包括以下类别：

• 金属基材涂层样品：包括钢铁、铝合金、铜及铜合金等金属表面的喷涂涂料、电泳涂层、粉末涂料、电镀层等，广泛应用于汽车零部件、机械设备、电子产品外壳等领域。
• 塑料基材涂层样品：包括ABS、PP、PC、PVC等塑料材质表面的喷漆层、真空镀膜层、水转印涂层等，常见于家电外壳、电子产品、装饰材料等产品。
• 木材基材涂层样品：包括各类人造板、实木板材表面的清漆、色漆、UV涂层等，主要应用于家具、地板、门窗等木制品行业。
• 复合材料涂层样品：包括碳纤维复合材料、玻璃钢制品表面的防护涂层、装饰涂层等，广泛用于航空航天、游艇、运动器材等高端领域。
• 建筑材料涂层样品：包括铝合金型材涂层、彩钢板涂层、建筑涂料涂层等，主要应用于建筑装饰、幕墙工程等行业。

样品制备要求如下：样品表面应平整、清洁、干燥，无油污、灰尘、锈蚀等污染物；样品尺寸应满足划格操作和后续观察的需要，一般要求最小尺寸为50mm×50mm；样品应在标准环境条件下（温度23±2℃，相对湿度50±5%）放置24小时以上，使其达到稳定状态后再进行测试。

样品数量应根据检测目的和标准要求确定，一般每个批次或每个颜色至少制备3个平行样品进行测试，以确保结果的可重复性和可靠性。对于特殊形状的样品，如曲面、边角等部位，需要进行特殊处理或制备专门的测试样板。

检测项目

GB划格法附着力测试的核心检测项目是涂层与基材之间的结合强度，通过量化涂层脱落程度来评定附着力等级。根据不同的产品标准和质量要求，还可能涉及以下相关检测项目。

主要检测项目包括：

• 附着力等级评定：按照GB/T 9286标准规定的六级分类法，对涂层脱落程度进行评级。0级为最佳，切割边缘完全光滑，无任何剥落；5级为最差，剥落面积超过65%。
• 涂层厚度测量：涂层厚度直接影响划格间距的选择和测试结果的判定，需按照GB/T 4956或GB/T 13452.2等标准进行厚度测量，作为附着力评定的参考依据。
• 涂层外观检查：包括涂层颜色、光泽、表面状态等，这些因素可能与附着力存在关联性，需要在测试前进行记录和描述。
• 基材表面粗糙度：表面粗糙度对涂层附着力有重要影响，必要时需进行粗糙度测量，分析其与附着力的相关性。
• 固化程度评估：涂层的固化程度直接影响其附着性能，对于需要加热固化的涂层，应检查其固化时间和温度是否符合工艺要求。

附着力等级具体划分标准如下：

• 0级：切割边缘完全光滑，无一格脱落，附着力最优。
• 1级：在切口交叉处有少量涂层脱落，受影响面积明显不大于5%，附着力优良。
• 2级：在切口交叉处和或沿切口边缘有涂层脱落，受影响面积明显大于5%，但不大于15%，附着力良好。
• 3级：涂层部分或全部以大碎片脱落，在切口交叉处和或沿切口边缘受影响面积明显大于15%，但不大于35%，附着力一般。
• 4级：涂层沿切口边缘以大碎片脱落，部分或全部碎片脱落，受影响面积明显大于35%，但不大于65%，附着力较差。
• 5级：剥落程度超过4级的任何情况，附着力最差。

在实际检测中，还需记录涂层脱落的形态特征，如呈碎片状、片状、粉末状等，这些信息有助于分析涂层失效的原因和机理。

检测方法

GB划格法附着力测试的操作流程严格遵循GB/T 9286标准规定，包括样品准备、划格操作、胶带粘贴、结果评定等步骤。每一步操作都需要严格按照规范执行，以确保测试结果的准确性和可比性。

样品准备阶段：将待测样品放置在标准环境条件下（温度23±2℃，相对湿度50±5%）调质处理至少24小时。检查样品表面状态，确保无明显的划痕、气泡、裂纹等缺陷。使用清洁的软布蘸取适量溶剂（如乙醇、丙酮等）轻轻擦拭样品表面，去除油污和灰尘，待溶剂完全挥发后进行测试。

划格间距选择：根据涂层厚度选择适当的划格间距。

• 涂层厚度不大于60微米：划格间距为1mm。
• 涂层厚度大于60微米但不大于120微米：划格间距为2mm。
• 涂层厚度大于120微米但不大于250微米：划格间距为3mm。

划格操作步骤：将样品放置在稳固的工作台上，使用多刀切割器或单刀切割器进行划格。首先沿一个方向进行平行切割，切割力度应确保穿透涂层到达基材；然后将样品旋转90度，再次进行平行切割，形成方格网格。每次切割应连续、均匀，避免重复切割造成涂层撕裂。对于硬度较高的涂层，可能需要增加切割压力或使用更锋利的刀片。

胶带粘贴和撕拉：选用符合标准规定的胶带（一般为宽度25mm的压敏胶带），将其平整地粘贴在划格区域。使用橡皮擦或手指将胶带压平，确保胶带与涂层表面充分接触。胶带粘贴时间应控制在1-2分钟内，然后以与涂层表面成60度角的方向，在0.5-1秒内平稳地将胶带撕下。

结果评定：使用放大镜（通常为2倍或更高倍数）观察划格区域的涂层脱落情况，对照标准图谱或照片进行等级评定。记录涂层脱落的形态、位置和面积比例，填写检测报告。必要时可拍摄照片作为评定依据和存档资料。

注意事项：测试过程中应避免手部接触划格区域，以免污染影响胶带粘附效果；切割刀具应保持锋利状态，钝化的刀片会造成涂层撕裂，影响评定结果；胶带撕拉速度和角度应保持一致，以保证测试结果的重复性。

检测仪器

GB划格法附着力测试所需的仪器设备相对简单，主要包括切割工具、胶带、放大镜、涂层测厚仪等。这些设备的选择和使用状态直接影响测试结果的准确性和可靠性。

主要检测仪器包括：

• 多刀切割器：由多片平行排列的锋利刀片组成，刀片间距通常为1mm、2mm、3mm等规格。多刀切割器可以一次性完成平行切割，提高切割效率和一致性，是最常用的划格工具。
• 单刀切割器：由单刀片和导向装置组成，适用于各种间距的划格操作，灵活性较高。单刀切割需要操作者具备一定的技巧，以控制切割间距的一致性。
• 切割刀片：采用高强度合金钢或硬质合金制造，刀刃角度一般为30度左右。刀片应定期检查其锋利程度，发现钝化应及时更换或研磨。
• 胶带：应符合标准规定的粘附力要求，常用规格为宽度25mm的透明压敏胶带。胶带应存放在阴凉干燥处，避免高温、潮湿和阳光直射。
• 放大镜：一般选用2-10倍放大镜，用于观察划格区域的涂层脱落情况。部分实验室配备带有照明装置的放大镜，以提高观察效果。
• 涂层测厚仪：用于测量涂层厚度，为划格间距的选择提供依据。常用类型包括磁性测厚仪（适用于磁性基材上的非磁性涂层）和涡流测厚仪（适用于非磁性金属基材上的绝缘涂层）。
• 显微镜：对于需要更详细观察的场合，可使用金相显微镜或体视显微镜，放大倍数可达几十倍甚至上百倍，能够清晰观察涂层脱落的微观形态。
• 照明设备：提供充足的照明条件，便于观察划格区域。常用台灯或环形灯，光线应均匀、柔和，避免强光反射影响观察。

仪器校准和维护：切割刀具应定期检查其锋利程度和平行度，必要时进行校准；涂层测厚仪应按照检定周期进行校准，确保测量准确；胶带应在有效期内使用，过期胶带可能因粘附力变化影响测试结果。实验室应建立仪器设备台账，记录使用状态、校准情况和维护记录。

环境控制设备：标准要求测试在恒温恒湿环境下进行，实验室应配备空调、除湿机或恒温恒湿试验箱，确保环境条件符合标准要求。环境温湿度计应定期校准，确保测量准确。

应用领域

GB划格法附着力测试因其操作简便、结果直观、适用范围广等特点，被广泛应用于多个工业领域的质量控制、产品研发和问题诊断。不同行业根据其产品特点和质量要求，对附着力等级的验收标准也有所差异。

主要应用领域包括：

• 涂料行业：涂料生产企业将附着力测试作为产品质量控制的关键指标，在新产品研发、配方优化、原材料变更等环节进行附着力检测，确保产品满足客户要求和行业标准。附着力测试也是涂料出厂检验和型式检验的常规项目。
• 汽车制造行业：汽车车身、零部件的涂层附着力直接影响车辆的防腐性能和外观质量。汽车行业通常要求涂层附着力达到1级或更好，部分高端车型要求达到0级。附着力测试应用于涂装工艺验证、来料检验、过程控制和成品检验等环节。
• 家电行业：冰箱、洗衣机、空调等家电产品的外壳涂层需要经受长期使用和清洁擦拭，良好的附着力是保证产品外观寿命的重要因素。家电行业标准一般要求涂层附着力达到2级或更好。
• 电子产品行业：手机、电脑等电子产品的外壳涂层对外观要求较高，附着力测试是涂层质量评价的重要指标。电子产品行业通常要求涂层附着力达到1级或更好，部分高端产品要求达到0级。
• 建筑装饰行业：建筑铝型材、彩钢板、幕墙等材料的涂层附着力关系到建筑的耐久性和安全性。建筑装饰行业一般要求涂层附着力达到1级或更好，对于海洋环境等恶劣工况要求更高。
• 船舶与海洋工程行业：船舶和海洋平台长期处于高盐雾、高湿度的腐蚀环境中，涂层附着力对防腐效果至关重要。船舶行业标准通常要求涂层附着力达到1级，并需要进行盐雾试验后的附着力测试。
• 桥梁工程行业：桥梁钢结构涂层的防腐性能直接关系到桥梁的使用寿命和安全性。桥梁工程行业要求涂层附着力达到1级或更好，并进行附着力加速老化测试。
• 家具行业：木质家具表面的漆膜附着力影响家具的使用寿命和外观保持性。家具行业标准一般要求涂层附着力达到2级或更好。

此外，GB划格法附着力测试还应用于航空航天、轨道交通、电力设备、石油化工等领域。各行业根据其产品使用环境和质量要求，制定了相应的附着力验收标准和测试规程。

常见问题

在GB划格法附着力测试的实际操作和应用中，经常遇到各种问题，这些问题可能涉及测试操作、结果评定、标准理解等方面。以下对常见问题进行归纳和解答。

常见问题及解答：

• 问题：划格时涂层没有被完全切断怎么办？解答：这种情况可能是切割刀具不够锋利或切割压力不足造成的。应更换新的刀片或增加切割压力，确保切割穿透涂层到达基材。对于硬度较高的涂层，可能需要多次切割或使用专用的硬质合金刀片。
• 问题：划格后发现基材表面有损伤是否影响评定？解答：基材表面损伤可能是由于切割压力过大或基材硬度较低造成的。如果损伤影响了涂层的附着状态评定，应调整切割参数重新测试。通常情况下，轻微的基材划痕不影响评定结果。
• 问题：胶带撕拉后发现胶带上有涂层颗粒，但划格区域没有明显脱落，如何评定？解答：这种情况应仔细观察划格区域边缘和交叉点，如果涂层只是轻微脱落且面积小于5%，可评为1级。胶带上的颗粒可能来自切割过程中产生的涂层碎片，而非划格区域的涂层脱落。
• 问题：不同操作人员的测试结果存在差异，如何提高结果一致性？解答：应加强操作人员培训，确保切割力度、胶带粘贴和撕拉方式的一致性。建议使用多刀切割器减少人为误差，建立标准化的操作规程，定期进行比对试验验证操作的一致性。
• 问题：涂层厚度测量位置和划格位置是否需要一致？解答：涂层厚度测量位置应选择划格区域附近，以准确反映划格位置的涂层厚度。不同位置的涂层厚度可能存在差异，测量位置和划格位置相距过远会影响划格间距的选择。
• 问题：测试环境温度对测试结果有何影响？解答：环境温度会影响涂层的物理状态和胶带的粘附力。温度过高可能使涂层软化，降低附着力的测试值；温度过低可能使涂层变脆，增加开裂风险。标准规定的测试环境条件（温度23±2℃）应在测试前严格满足。
• 问题：附着力测试不合格的常见原因有哪些？解答：常见原因包括：基材表面预处理不当（如除油不干净、粗糙度不够）、涂料配方问题、涂层固化不充分、涂层过厚、基材与涂层配套性差、环境温度过低或过高等。应结合具体情况进行原因分析并采取相应改进措施。
• 问题：GB划格法和ISO划格法有何区别？解答：GB/T 9286标准等同采用ISO 2409标准，两者在技术内容上基本一致。但在实际应用中，不同行业可能对等级评定有不同的验收标准要求，需要根据产品标准和客户要求进行具体判定。

通过对这些常见问题的理解和解决，可以提高GB划格法附着力测试的准确性和可靠性，为涂层质量控制提供有效的技术支持。在实际检测工作中，应不断积累经验，提高操作技能，确保测试结果的科学性和公正性。