技术概述
附着力指涂层与基材之间、各道涂层之间结合的牢固程度,本质是界面黏结力与机械锚固的综合体现。划格法按GB/T 9286《色漆和清漆 划格试验》执行,用多刃刀具切出网格,贴压敏胶带后快速撕离,按脱落程度评定0至5级;拉开法按GB/T 5210《色漆和清漆 拉开法附着力试验》执行,用胶粘剂把试柱粘在表面,沿法向拉伸至破坏,记录附着力与破坏位置。两者结果不必然一致,原因在于应力状态不同:划格引入切割、剪切与剥离的复合应力,薄弱环节沿刀刃被逐格放大;拉开施加垂直于界面的拉应力,考核整片区域的界面结合。关注维度包括结合强度、体系配套性、前处理质量与工艺稳定性。
两类方法的结果为配方研发、来料比对、工艺验证与工程验收提供依据,但单项数据不足以描述附着状态。
检测样品
本试验所涉及的样品范围较广,涵盖钢结构防腐涂装试板、汽车车身与零部件电泳及面漆件、粉末涂装件、卷材彩涂板、建筑铝型材、船舶压载舱与甲板涂层试板、管道外防腐层,以及镀锌与铝合金基材涂装件。
不同样品的考察侧重存在差异。钢结构试板重点看前处理等级与底漆的锚固效果;汽车涂装件重点看电泳层与面漆的层间结合,以及烘烤不足带来的衰减;粉末涂装件重点看边角覆盖与固化程度;卷材彩涂板重点看初涂附着力与柔韧性配合;铝型材重点看氧化膜或转化膜与涂层的匹配;船舶与管道试板重点看厚膜体系的浸水附着保持;镀锌基材涂装件重点看镀层表面处理是否到位。
送检要求:试样表面平整、无划伤、无油污与锈迹,涂层已完全固化;尺寸满足划格间距、切割道数与试柱粘接面积的需要,每块试板可布置多个测试位置;同一条件准备不少于三块平行样;试验前在规定温湿度条件下状态调节,具体按相关标准规定。送检时应说明基材种类、前处理方式、涂层体系与道数、干膜厚度与养护时间。
检测项目
本试验围绕界面结合强度、破坏位置与条件适应性三个方向设置检测项目。
划格试验等级:按网格区域涂层脱落的面积比例评定0至5级,反映切割与剥离复合应力下的抗剥离能力。
拉开法附着强度:记录试柱拉脱时的峰值拉应力,以兆帕表示,反映界面在法向拉伸下的承载能力。
破坏界面位置:判定破坏发生在基材与底漆之间、涂层之间、涂层内部还是胶粘剂层,用于定位薄弱界面。
层间附着力:对多道涂层体系分层测试,判断底漆、中间漆与面漆之间的配套性。
浸水后附着力:试样在规定温度的水中浸泡规定时间后复测,评价吸水软化状态下的附着保持率。
盐雾或湿热后附着力:在腐蚀或冷凝条件下暴露后复测,反映界面在介质渗透后的衰减。
高低温后附着力:考察温度循环下涂层与基材的形变差异对结合的影响。
膜厚与附着力关系:在同一体系不同膜厚区域对比测试,判断厚膜区界面应力是否偏高。
弯曲或杯突后的附着状态:形变后观察网格或切口边缘的脱落情况,反映柔韧性与附着的协同性。
上述项目可根据用途、设计要求或研发目标单项或组合选择。委托时应明确方法类别、测试位置数量、判定等级或强度限值,并注明是否需在老化后复测。
检测方法
划格法:按GB/T 9286执行,依据干膜厚度选择切割间距,膜厚不大于60微米时通常取1毫米,60至120微米取2毫米,120至250微米取3毫米,具体按相关标准规定。以导向尺辅助,先在一个方向切出规定道数,再垂直重复形成网格;软毛刷沿对角线轻扫后,用规定宽度的胶带贴实并快速撕离,在放大装置下观察定级。
拉开法:按GB/T 5210执行,用高强度胶粘剂将试柱粘在涂层表面并按胶粘剂要求固化;沿试柱周边切透至基材,消除边缘应力集中;装夹后按规定速率施加法向拉力至破坏,读取峰值拉力并计算强度,同时记录破坏界面比例与类型。
划圈法:按GB/T 1720《漆膜附着力测定法》执行,以针头在旋转工作台上划出圆滚线图形,观察各级图纹完整程度并评级,适用于薄涂层快速比对。
间接形变法:通过弯曲、杯突或冲击使试样形变,观察切口与网格边缘的脱落情况,评价涂层变形后的附着稳定性。
浸泡后复测法:将试样浸入规定温度的水或盐溶液中保持规定时间,取出擦干并在规定时间内复测,比较浸泡前后的等级或强度变化。
循环老化后复测法:在盐雾、湿热或紫外循环条件下暴露后复测,用于评估长期服役中的界面衰减趋势。
数据由拉力传感器与位移记录装置采集,测试位置、环境条件与固化时间同步记录,按相关标准计算强度并整理破坏形式,使结果可复核。
检测仪器
多刃划格刀与可更换刀头,用于按膜厚选择切割间距;导向尺与定位夹具,用于使切割道数一致;软毛刷与规定宽度的压敏胶带,用于清除碎屑与实施剥离;放大镜或体视显微镜,用于观察网格边缘的脱落形态;拉开法附着力测试仪,含液压或机械加载单元与拉力传感装置;试柱与定位块,用于控制粘接面积与对中;高强度结构胶及固化装置,用于试柱粘接;环形切割刀,用于切透周边涂层;涂层测厚仪,用于记录测试位置的干膜厚度;恒温恒湿箱与水浴装置,用于状态调节与浸泡试验。
仪器按周期进行校准与期间核查,拉力传感器每批试验前核查零点与量程,刀片磨损或刀刃缺口应及时更换,使量值保持可靠。
应用领域
在建筑钢结构与桥梁工程中,两类方法用于涂装验收与前处理工艺的符合性判断;在汽车与工程机械涂装中,用于电泳层、中涂与面漆的配套验证;在船舶与海洋工程中,用于压载舱与甲板涂层体系的附着评价;在石油化工储罐与管道中,用于内壁防腐层与补口部位的结合状态检查;在建筑铝型材与幕墙工程中,用于氟碳、粉末涂层的附着验收;在家电与五金行业,用于来料比对与工艺变更验证;在风电与电力设施中,用于塔筒与支架的涂装质量抽查。
随着水性涂料与厚膜体系的应用增多,附着力测试从单一等级判定转向结合强度与破坏位置的综合描述。
常见问题
1. 检测周期是多久?
划格试验本身操作较快,单块试板在状态调节完成后通常一个工作日内可以完成,周期主要取决于样品数量、测试位置数量与是否需要老化前处理。拉开法需要试柱粘接与胶粘剂固化,固化时间按胶粘剂要求确定,通常需要数小时至一天,加上切割、装夹与拉伸,单件样品常需一到三个工作日。若要求在浸水、盐雾或湿热后复测,周期需叠加暴露时长,长周期项目可能达到数周;需多点测试并取统计值时,数据处理时间相应增加。若同时委托浸泡或盐雾后复测,宜提前约定取样节点。
2. 检测价格是多少?
该项费用受多方面因素影响,主要取决于委托的检测项目数量、所采用的试验方法与判定条件、样品的数量与规格尺寸、试验工况设置的复杂程度,以及委托方对报告出具周期的缓急要求等。单项常规性能测试与多项目组合验证之间的费用差异较为明显,若需加急出具报告,通常也会对最终费用产生一定影响。建议在正式委托前先梳理并明确检测需求与项目清单,直接与承接检测任务的实验室沟通,由技术人员依据实际样品情况与试验方案给出针对性的报价参考。
3. 样品需要做哪些准备?
试样表面应平整、清洁、无油污、无划伤与锈迹,涂层需完全固化并达到规定的养护时间。尺寸应满足划格区域与试柱粘接的要求,测试位置与试样边缘保持一定距离,避免边缘效应干扰;同一试样上不同测试位置之间也应留出间隔。同一条件准备不少于三块平行样,并记录每块的干膜厚度,因为切割间距与强度结果都与膜厚相关。送检时提供基材种类、前处理方式、涂层体系与道数、固化条件与养护时间。若需老化后复测,应提前说明暴露条件与时长,并预留足够的样品数量。
4. 测试结果与实际使用中的附着表现有什么关联?
两类方法都属于短时加载的实验室评价,与长期服役中的附着衰减并不等同。实际使用中,涂层还要经历吸水、温度循环、介质渗透与基材形变,界面往往从局部弱点逐步扩展。划格等级反映的是抗剥离能力,拉开强度反映的是法向承载能力,二者分别对应不同的受力场景,因此结果只能作为评估界面状态的参考依据之一,不能直接换算成使用寿命。通常需要结合浸泡或老化后的复测数据,才更接近真实工况下的表现。对厚膜体系,还应说明测试位置的膜厚,否则强度数据缺乏可比性。
5. 划格结果良好但拉开强度偏低,说明什么?
这种情况在工程中并不少见,通常与两种方法的受力方式差异有关。划格只在网格边缘的窄带内起作用,胶带剥离力有限,对界面缺陷的敏感度不如整体拉伸;拉开法把整片区域一起拽离,界面上的局部弱点会被放大。若破坏发生在胶粘剂层或涂层内部,说明测试本身的界面并未被真正考核,需要更换胶粘剂或调整粘接工艺后重测。若破坏确实发生在基材与底漆之间,则多与前处理不彻底、底漆润湿不良、固化不足或基材表面存在油污有关。必要时可对同一位置补做划格试验,比对两类结果后再判断。
6. 检测报告一般包含哪些内容?
报告通常列明样品名称、基材材质与表面处理方式、涂层体系与道数、干膜厚度、养护时间与外观状态;检测依据的标准编号与名称;采用的方法、切割间距或试柱直径、加载速率等条件参数;主要仪器名称与编号;各测试位置的等级或强度值,以及平均值与离散情况;破坏界面位置与类型描述;试验前后的照片;结论部分按委托方给定的要求做对照说明。若测试位置出现异常值,应注明位置与可能的干扰因素。报告附页通常给出测试位置示意图与破坏界面照片,便于复核。
7. 哪些情况下建议进行该项检测?
新产品定型或涂层体系调整时,需要确认界面结合是否满足设计要求;前处理方式、涂料品种或供应商变更后,需要验证配套性;烘烤温度、时间或养护条件调整后,需要评价固化程度对附着的影响;产品用于浸水、沿海、化工等严苛环境前,需要评估老化后的附着保持能力;工程验收、招投标或质量争议中,需要以实测数据作为判定依据;出现起泡、剥落、掉漆等问题时,需要通过两类方法配合定位薄弱界面。上述情形中,测试位置宜选在受力与介质作用较集中的部位。



