色漆和清漆 弹簧笔划痕试验标准立项研究报告.docx

色漆和清漆弹簧笔划痕试验标准立项研究报告

EnglishTitle:ResearchReportontheStandardizationProjectofScratchTestbySpring-LoadedStylusforPaintsandVarnishes

摘要

漆膜硬度作为涂料机械强度的关键性能指标，直接影响涂层的耐久性和应用效果。当前行业内普遍采用铅笔硬度法进行测试，但由于铅笔原料来源的天然差异，其测试结果重复性与再现性较差，尤其在不同实验室间存在显著偏差。为解决这一问题，国际标准ISO22557:2019《色漆和清漆弹簧笔划痕试验》提出采用弹簧笔替代铅笔，通过可控的机械划痕方式提升测试的稳定性和准确性。本标准立项旨在推动该国际标准在国内的转化与应用，为地板、汽车内饰件等消费品领域的涂层硬度测试提供统一、可靠的方法。研究内容涵盖测试原理、仪器规范、操作流程及精度控制，并通过行业调研与实验室比对验证其可行性。该标准的制定将促进国内涂料检测技术与国际接轨，支撑产品质量提升与国际贸易便利化。

关键词：漆膜硬度；弹簧笔划痕试验；铅笔硬度；ISO22557；耐划痕性；涂料检测；国际标准转化

Keywords:FilmHardness;ScratchTestbySpring-LoadedStylus;PencilHardness;ISO22557;ScratchResistance;CoatingTesting;InternationalStandardAdoption

正文

一、立项背景与目的意义

漆膜硬度是表征涂层机械强度的重要性能指标，直接影响涂料的耐磨性、耐久性及适用场景。目前国内主要采用铅笔硬度法（如GB/T6739）和摆杆硬度法（如GB/T1730）进行测试。铅笔硬度法因操作简便、成本低廉而被广泛使用，但其依赖天然石墨铅笔，不同批次铅笔的芯材硬度波动较大，导致实验结果重复性差，实验室间数据可比性低。例如，某实验室比对结果显示，同一涂层样本使用不同批次的HB铅笔测试，结果差异最高达2个硬度等级。

弹簧笔划痕试验通过标准化设计的弹簧加载划针（碳化钨材质）在恒定压力下划过涂层表面，根据划痕形态评估硬度或耐划伤性。该方法克服了铅笔硬度法的材料波动缺陷，压力可通过弹簧机构精确控制（通常为1–20N），适用于平面、曲面及小型试样（最小30mm×50mm）。国际标准ISO22557:2019已在地板、汽车内饰、电子消费品等领域广泛应用，其重复性偏差小于5%，显著优于铅笔硬度法的15–20%。

本标准的制定符合《2023年国家标准立项指南》中“加快重点消费品领域国际标准转化”的要求，旨在提供一种与国际接轨、操作便捷、结果可靠的硬度测试方法，助力提升国产涂料产品质量一致性，减少国际贸易中的技术壁垒。

二、范围与主要技术内容

1.标准范围

本标准规定了一种通过手持式弹簧加载划针引入划痕以测定涂层耐划痕性的方法，包含两种测试模式：

-方法A（点式划针）：适用于平面、曲面及小型试样（最小尺寸30mm×50mm），通过单点划痕评估硬度；

-方法B（圆盘式划针）：适用于大面积涂层表面的耐划伤性测试。

本标准适用于色漆、清漆及类似涂层的硬度检测，尤其针对地板、汽车内饰、家具等消费品的质量控制。

2.主要技术内容

-原理：通过弹簧笔在涂层表面施加恒定压力形成划痕，根据划痕可见性（如是否露底材）或划痕宽度评定硬度等级。

-仪器规范：规定弹簧笔的划针材质（碳化钨）、针尖几何尺寸（如点式针尖曲率半径0.1mm）、压力校准方式及精度要求。

-试样制备：明确涂层厚度、固化条件及基底材料的标准化要求。

-测试步骤：详细描述划痕速度（通常0.5–1.0mm/s）、划痕间距及环境条件（温度23±2°C，湿度50±5%）。

-精密度控制：通过附录A提供实验室间比对数据，明确重复性（r）和再现性（R）的统计限值。

-试验报告：要求包含试样信息、测试方法（A或B）、划痕压力、结果判定依据及环境条件。

3.预研情况

全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）秘书处联合主导单位（如中海油常州涂料化工研究院）已完成行业调研与草案编制。通过对15家实验室的比对试验，弹簧笔法的重复性偏差控制在3%以内，再现性偏差低于8%，显著优于铅笔硬度法。行业反馈表明，该方法尤其适用于汽车内饰件、木器涂料等对表面硬度要求严格的领域。

三、参与单位介绍

全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）

作为本标准立项的主要技术支撑单位，SAC/TC5负责全国涂料、颜料及相关产品的标准化工作，下设多个分技术委员会覆盖涂料检测、环保产品等领域。委员会已主导制定GB/T1