汽車零部件油漆涂層的液體耐受性試驗

田永 方瑛 盧麗娟

（廣汽菲亞特汽車有限公司產品技術部）

現代的汽車油漆既可用于金屬零部件也可用于塑料零部件的噴涂防護[1]。汽車及零部件經常裸露在風、雨、熱及光照等環境中，所以要求油漆要有很好的性能，不能在這些環境中失效。油漆的檢測一般分為外觀檢測和性能檢測[2]。外觀檢測主要檢測油漆件表面的顏色、鮮映性（DOI）及光澤等是否符合國家、行業或企業標準；性能檢測主要是對耐老化、涂層附著力、耐腐蝕、抗石擊、耐高低溫循環及液體耐受性等性能進行檢測。文章主要對汽車油漆涂層的液體耐受性進行研究。

1 試驗液體類別

液體耐受性試驗也叫耐腐蝕試驗，是性能試驗的一種，通過模擬實車的使用環境，用汽車生命周期中可能接觸到的液體或者模擬溶液對油漆進行耐受性試驗，以評判油漆的性能是否滿足要求。

試驗用液體主要分為兩大類，一類是實際使用過程中會接觸到的液體，如汽油、柴油、防凍液、水、汽車蠟及玻璃清洗液等；另一類是模擬汗液等腐蝕情況的液體，如酸液、堿液及酒精等。表1示出液體耐受性試驗用液體種類及適用范圍。

表1 液體耐受性試驗用液體種類及適用范圍

2 試驗方法和評價標準

2.1 液體高溫浸沒試驗

1）將油漆樣板斜放入容器中，將3/4面積浸入液體中，加熱液體到（80±2）℃；

2）如果是揮發性液體，可采用密閉容器，禁用明火進行加熱，可采用恒溫水浴設備進行加熱；

3）浸入時間可以根據油漆件不同的使用要求進行選擇，一般情況下保持2 h即可；

4）將樣板冷卻4 h以后進行評價。

試驗后，油漆板表面無軟化和腫脹，附著力評價為0級或者1級即為合格。評價附著力一般采用劃格試驗，常用的劃格設備是百格刀，按照GB/T 9286規定執行[3]，劃格以后的樣件，如圖1所示。

劃格時要劃到基材，可采用3M600膠帶覆蓋在劃格區域，用力壓實，待5 min后，與垂直方向60°左右剝離膠帶，評價標準，如表2所示。

表2 劃格試驗后的評價標準

2.2 溫水浸沒試驗

1）試驗前，先用劃格刀將油漆板表面劃2條長約3 mm的X形交叉線，劃線要劃到基材，如圖2所示，單刀片劃格刀的刀片按照GB/T9286規定執行[3]；

2）用試驗膠帶粘貼劃格區域，粘貼牢固后撕下，觀察油漆是否脫落；

3）試驗時，將試樣浸入溫水中，保持（38±2）℃的溫度24 h；

4）將樣板取出，擦拭干凈；

5）檢查樣板并評價；

6）評價完成后，要再次用試驗膠帶粘貼劃格區域，粘貼牢固后撕下，觀察油漆是否脫落，并進行評價。

試驗后和試驗之前樣板進行比較，表面無軟化和腫脹，劃格處無油漆脫落，用膠帶粘貼劃格處，剝離后也無油漆脫落現象即為合格。

2.3 液體斑點試驗

1）準備3塊相同的油漆板，每個油漆板表面劃2條長約3 mm的X形交叉線，劃線要劃到基材；

2）將液體滴在X形劃痕的中心，直徑在2.5～3 mm；

3）將 3 塊樣板分別保持 5，18，24 h；

4）將樣板擦干后進行評價。

試驗后評價標準與溫水浸沒試驗相同。

2.4 液體浸蘸試驗

該方法主要針對試驗液體為揮發性液體或者是開水（100℃）。

1）將油漆板表面劃2條長約3 mm的X形交叉線，劃線要劃到基材；

2）將油漆樣板斜放入容器中，將3/4面積浸入液體中，浸蘸 15 s；

3）取出后干燥2 min；

4）重復浸蘸過程10次；

5）取出樣板干燥30 min后進行評價。試驗后評價標準與溫水浸沒試驗相同。

2.5 液體擦拭試驗

1）準備約150 mm長的棉布，沾濕溶液，切勿用手直接浸蘸，可采用鑷子等輔助工具；

2）用中等力度擦拭樣板表面；

3）檢查擦拭區域是否軟化；

4）將樣板靜置30 min，對樣板進行評價。

試驗后和試驗之前樣板比較，表面無軟化和腫脹，附著力評價為0級或者1級即為合格。

2.6 汽車蠟試驗

1）將紗布平鋪在油漆板上；

2）將1滴汽車蠟（約0.1 g）滴在紗布上；

3）用一塊鋁板蓋在汽車蠟上；

4）用500 g重物壓在鋁板上，放置在蠟滴上方；

5）將樣板放在溫箱中加熱到（72±2）℃，保持1 h；

6）去掉重物和鋁板，揭開紗布，樣板冷卻15 min；

7）檢查紗布，看紗布是否沾染了樣板顏色，并按照褪色等級進行評判，如表3所示；

8）用指甲劃擦滴蠟區域，力度中等，在不同位置劃擦4次，按照破壞等級進行評判，如表4所示；

9）將樣件擦干后封樣。

表3 褪色評判等級

表4 指甲劃傷等級

試驗后，褪色評判按照表3（C等級評判），C-3以下為不可接受；指甲劃過以后表面變化評判按照表4（P等級評判），P-3以下為不可接受。

2.7 柴油沾染試驗

1）用塑料滴管將試驗用柴油滴在樣件表面，滴加量約1/4滴管；

2）將樣板在溫箱中加熱到（50±2）℃，保持48 h；

3）將樣板取出，擦拭干凈；

4）將樣板暴露在氙燈環境中，試驗能量為38 kJ；

5）取出樣板進行評價。

經耐候性能試驗后，應不出現龜裂、斑點或其他缺陷。按照氙燈光照后的褪色等級進行評判，評判標準如下：

1）目測色牢度評級：按AATCC評估程序進行，將試樣與藍色羊毛標準織物進行比較，以判定色牢度級別，一般要求色牢度在4級以上。

2）儀器色牢度評級：按照ISO 105-B06的方法，采用色差儀比較試驗前后樣件的色差（ΔE），分級如下：

ΔE（0～0.25）非常小或沒有：理想匹配；

ΔE（0.25～0.5）微小：可接受的匹配；

ΔE（0.5～1.0）微小到中等：在一些應用中可接受；

ΔE（1.0～2.0）中等：在特定應用中可接受；

ΔE（2.0～4.0）有差距：在特定應用中可接受；

ΔE（在4.0以上）非常大：在大部分應用中不可接受。

2.8 皂液斑點試驗

1）在樣板的一端滴加蒸餾水，另一端滴加試驗用皂液，二者直徑均約2.5～3 mm；

2）將樣板水平置于溫箱中，加熱到（70±2）℃，保持4 h；

3）取出后用蒸餾水沖洗干凈，并在常溫干燥2 h；

4）觀察試驗區域并進行評價。

試驗后，應不出現龜裂、斑點或其他缺陷。

2.9 酸堿試液斑點試驗

1）鹽酸斑點試驗：將質量分數為10%的鹽酸滴在樣板上，保持90 min，用紗布擦拭后進行評價。

2）硝酸斑點試驗：將質量分數為10%的硝酸滴在樣板上，保持30 min，用紗布擦拭后進行評價。

3）硫酸斑點試驗：將質量分數為1%的硫酸滴在樣板上，用直徑為50 mm的透明玻璃覆蓋，保持16 h，用紗布擦拭后進行評價。

4）氫氧化鈉溶液斑點試驗：將質量分數為1%的氫氧化鈉溶液滴在樣板上，保持60 min，用紗布擦拭后進行評價；如果是內飾涂層，則要求在55℃下保持4 h以后進行評價。

試驗后，應不出現龜裂、斑點或其他缺陷，附著力評價為0級或者1級為合格。

2.10 陽光模擬酸斑試驗

1）準備質量分數分別為0.5%，1.0%，2.0%，4.0%的4種鹽酸；

2）準備4塊試驗樣板，分別滴加3滴鹽酸（約0.15 mL），水平放置在氙燈設備中，距燈源450 mm，靜置30 min；

3）取出樣板，冷卻至室溫后進行評價。

經耐候性能試驗后，應不出現龜裂、斑點或其他缺陷。按照氙燈光照后的褪色等級進行評判。

3 結論

綜上，汽車油漆的液體耐受性試驗采用與油漆經常接觸的液體對油漆表面進行檢驗。汽車蠟試驗、柴油沾染試驗、皂液斑點試驗及陽光模擬酸斑試驗都是在表面施加液體以后觀察表面變化情況評判試驗效果，并不破壞樣件表面；液體高溫浸沒試驗、溫水浸沒試驗、液體斑點試驗、液體浸蘸試驗、酸堿試液斑點試驗及液體擦拭試驗則是通過劃傷表面以后，看劃傷處油漆剝落情況來評判試驗效果。