色漆和清漆彈簧筆劃痕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)研究報(bào)告EnglishTitle:ResearchReportontheStandardizationProjectofScratchTestbySpring-LoadedStylusforPaintsandVarnishes摘要漆膜硬度作為涂料機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)鍵性能指標(biāo)，直接影響涂層的耐久性和應(yīng)用效果。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)普遍采用鉛筆硬度法進(jìn)行測試，但由于鉛筆原料來源的天然差異，其測試結(jié)果重復(fù)性與再現(xiàn)性較差，尤其在不同實(shí)驗(yàn)室間存在顯著偏差。為解決這一問題，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO22557:2019《色漆和清漆彈簧筆劃痕試驗(yàn)》提出采用彈簧筆替代鉛筆，通過可控的機(jī)械劃痕方式提升測試的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)旨在推動該國際標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，為地板、汽車內(nèi)飾件等消費(fèi)品領(lǐng)域的涂層硬度測試提供統(tǒng)一、可靠的方法。研究內(nèi)容涵蓋測試原理、儀器規(guī)范、操作流程及精度控制，并通過行業(yè)調(diào)研與實(shí)驗(yàn)室比對驗(yàn)證其可行性。該標(biāo)準(zhǔn)的制定將促進(jìn)國內(nèi)涂料檢測技術(shù)與國際接軌，支撐產(chǎn)品質(zhì)量提升與國際貿(mào)易便利化。關(guān)鍵詞：漆膜硬度；彈簧筆劃痕試驗(yàn)；鉛筆硬度；ISO22557；耐劃痕性；涂料檢測；國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化Keywords:FilmHardness;ScratchTestbySpring-LoadedStylus;PencilHardness;ISO22557;ScratchResistance;CoatingTesting;InternationalStandardAdoption正文一、立項(xiàng)背景與目的意義漆膜硬度是表征涂層機(jī)械強(qiáng)度的重要性能指標(biāo)，直接影響涂料的耐磨性、耐久性及適用場景。目前國內(nèi)主要采用鉛筆硬度法（如GB/T6739）和擺桿硬度法（如GB/T1730）進(jìn)行測試。鉛筆硬度法因操作簡便、成本低廉而被廣泛使用，但其依賴天然石墨鉛筆，不同批次鉛筆的芯材硬度波動較大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性差，實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)可比性低。例如，某實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果顯示，同一涂層樣本使用不同批次的HB鉛筆測試，結(jié)果差異最高達(dá)2個硬度等級。彈簧筆劃痕試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的彈簧加載劃針（碳化鎢材質(zhì)）在恒定壓力下劃過涂層表面，根據(jù)劃痕形態(tài)評估硬度或耐劃傷性。該方法克服了鉛筆硬度法的材料波動缺陷，壓力可通過彈簧機(jī)構(gòu)精確控制（通常為1–20N），適用于平面、曲面及小型試樣（最小30mm×50mm）。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO22557:2019已在地板、汽車內(nèi)飾、電子消費(fèi)品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其重復(fù)性偏差小于5%，顯著優(yōu)于鉛筆硬度法的15–20%。本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合《2023年國家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)指南》中“加快重點(diǎn)消費(fèi)品領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化”的要求，旨在提供一種與國際接軌、操作便捷、結(jié)果可靠的硬度測試方法，助力提升國產(chǎn)涂料產(chǎn)品質(zhì)量一致性，減少國際貿(mào)易中的技術(shù)壁壘。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容1.標(biāo)準(zhǔn)范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種通過手持式彈簧加載劃針引入劃痕以測定涂層耐劃痕性的方法，包含兩種測試模式：-方法A（點(diǎn)式劃針）：適用于平面、曲面及小型試樣（最小尺寸30mm×50mm），通過單點(diǎn)劃痕評估硬度；-方法B（圓盤式劃針）：適用于大面積涂層表面的耐劃傷性測試。本標(biāo)準(zhǔn)適用于色漆、清漆及類似涂層的硬度檢測，尤其針對地板、汽車內(nèi)飾、家具等消費(fèi)品的質(zhì)量控制。2.主要技術(shù)內(nèi)容-原理：通過彈簧筆在涂層表面施加恒定壓力形成劃痕，根據(jù)劃痕可見性（如是否露底材）或劃痕寬度評定硬度等級。-儀器規(guī)范：規(guī)定彈簧筆的劃針材質(zhì)（碳化鎢）、針尖幾何尺寸（如點(diǎn)式針尖曲率半徑0.1mm）、壓力校準(zhǔn)方式及精度要求。-試樣制備：明確涂層厚度、固化條件及基底材料的標(biāo)準(zhǔn)化要求。-測試步驟：詳細(xì)描述劃痕速度（通常0.5–1.0mm/s）、劃痕間距及環(huán)境條件（溫度23±2°C，濕度50±5%）。-精密度控制：通過附錄A提供實(shí)驗(yàn)室間比對數(shù)據(jù)，明確重復(fù)性（r）和再現(xiàn)性（R）的統(tǒng)計(jì)限值。-試驗(yàn)報(bào)告：要求包含試樣信息、測試方法（A或B）、劃痕壓力、結(jié)果判定依據(jù)及環(huán)境條件。3.預(yù)研情況全國涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC5）秘書處聯(lián)合主導(dǎo)單位（如中海油常州涂料化工研究院）已完成行業(yè)調(diào)研與草案編制。通過對15家實(shí)驗(yàn)室的比對試驗(yàn)，彈簧筆法的重復(fù)性偏差控制在3%以內(nèi)，再現(xiàn)性偏差低于8%，顯著優(yōu)于鉛筆硬度法。行業(yè)反饋表明，該方法尤其適用于汽車內(nèi)飾件、木器涂料等對表面硬度要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。三、參與單位介紹全國涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC5）作為本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的主要技術(shù)支撐單位，SAC/TC5負(fù)責(zé)全國涂料、顏料及相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化工作，下設(shè)多個分技術(shù)委員會覆蓋涂料檢測、環(huán)保產(chǎn)品等領(lǐng)域。委員會已主導(dǎo)制定GB/T1730（擺桿硬度）、GB/T6739（鉛筆硬度）等重要標(biāo)準(zhǔn)，并推動多項(xiàng)ISO標(biāo)準(zhǔn)的國內(nèi)轉(zhuǎn)化。本次牽頭彈簧筆劃痕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，依托其技術(shù)專家資源及實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的科學(xué)性與實(shí)用性。四、結(jié)論與展望彈簧筆劃痕試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)化儀器與操作流程，有效解決了傳統(tǒng)鉛筆硬度法的重復(fù)性問題，尤其適用于現(xiàn)場檢測與曲面試樣。本標(biāo)準(zhǔn)的制定將推動國內(nèi)涂料檢測技術(shù)與國際同步，提升產(chǎn)品質(zhì)量控制的精確度，支撐消費(fèi)品領(lǐng)域進(jìn)出口貿(mào)易。未來建議進(jìn)一步拓展該方法在新型功能性涂料（如抗菌涂層、自修復(fù)涂層）中的應(yīng)用，并探索與人工智能圖像分析技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)劃痕判定的自動化與智能化。參考文獻(xiàn)[1]ISO22557:2019,Paintsan