集裝箱用噴涂涂料耐磨性檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

一、檢測標(biāo)準(zhǔn)體系與方法分類

1.1 核心標(biāo)準(zhǔn)解析

國際標(biāo)準(zhǔn)體系

ISO 7784-2:2023《色漆和清漆 耐磨性的測定 第2部分：橡膠砂輪法》

采用雙橡膠輪偏心布置，產(chǎn)生交叉磨損軌跡

磨輪規(guī)格：直徑(48.4±4.0)mm，硬度60 Shore A

載荷范圍：2.5-9.8N(集裝箱測試常用4.9N/1000g)

ASTM D4060-25《用Taber磨耗儀測定有機(jī)涂層耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

規(guī)定CS-10橡膠輪和H-18砂輪兩種磨耗介質(zhì)

轉(zhuǎn)速：60±2rpm(ISO)/72±2rpm(ASTM)

評價指標(biāo)：磨耗指數(shù)(mg/1000轉(zhuǎn))、密耳磨損值(轉(zhuǎn)數(shù)/mil)

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系

GB/T 1768-2006《色漆和清漆 耐磨性的測定 旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法》

等效采用ISO 7784-2:1997

試樣尺寸：直徑100mm或100×100mm正方形

結(jié)果表示：磨耗量(mg)或耐磨轉(zhuǎn)數(shù)

GB/T 23988-2009《涂料耐磨性測定 落砂法》

砂粒要求：0.5-1.0mm石英砂，堆積密度1.35-1.45g/cm3

落砂高度：(500±5)mm

評價指標(biāo)：耐磨值(L/mm)=砂耗量(L)/涂層厚度(mm)

行業(yè)專用規(guī)范

JT/T 810-2011《集裝箱涂料》

內(nèi)涂層耐磨性要求：CS-10輪，1000g載荷，1000轉(zhuǎn)磨耗量<25mg

外涂層附加要求：經(jīng)600h紫外老化后磨耗量保持率≥80%

IICL《集裝箱涂層檢測標(biāo)準(zhǔn)》

耐磨性測試權(quán)重系數(shù)1.0.滿分15分

合格標(biāo)準(zhǔn)：磨耗指數(shù)≤15mg/1000轉(zhuǎn)(環(huán)氧面漆)

1.2 方法分類與適用場景

按測試原理分類

按行業(yè)需求分類

出廠檢驗(yàn)：優(yōu)先采用Taber法(1000轉(zhuǎn)快速篩查)

型式檢驗(yàn)：需同時進(jìn)行Taber法(5000轉(zhuǎn))和落砂法

失效分析：增加往復(fù)摩擦法和三維表面輪廓分析

二、關(guān)鍵測試方法詳解

2.1 Taber磨耗試驗(yàn)(ASTM D4060-25)

設(shè)備組成

主機(jī)：Taber 5135型或等效型號

磨輪：CS-10(橡膠)、H-18(砂輪)、CS-17(高耐磨橡膠)

載荷系統(tǒng)：250g/500g/1000g砝碼組合

真空吸塵裝置：吸嘴距試樣表面3±1mm

試樣制備

基材：符合JT/T 810要求的冷軋鋼板(1.6mm厚)

表面處理：噴砂Sa2.5級，表面粗糙度50-80μm

涂層系統(tǒng)：

底漆：環(huán)氧富鋅(30μm)

中間漆：環(huán)氧云鐵(40μm)

面漆：聚氨酯(50μm)

養(yǎng)護(hù)條件：(23±2)℃、(50±5)%RH養(yǎng)護(hù)7天

測試流程

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graph TD

A[試樣安裝] --> B[磨輪預(yù)處理]

B --> C[載荷設(shè)定]

C --> D[預(yù)磨50轉(zhuǎn)]

D --> E[初始稱重]

E --> F[測試1000轉(zhuǎn)]

F --> G[終稱重]

G --> H[計算磨耗量]

結(jié)果計算

磨耗指數(shù)

: 初始質(zhì)量(g)

: 測試后質(zhì)量(g)

: 實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)

密耳磨損值

: 涂層厚度(mil)，1mil=25.4μm

2.2 落砂磨損試驗(yàn)(GB/T 23988-2009)

核心裝置

落砂管：內(nèi)徑(25±0.5)mm，長度500mm

砂斗容量：≥5L

試樣夾具：可調(diào)角度0-45°

操作要點(diǎn)

砂粒預(yù)處理：105℃烘干2h，過0.5mm和1.0mm篩

流量校準(zhǔn)：2000mL砂流出時間21-23.5s

磨耗區(qū)域校準(zhǔn)：橢圓長軸30mm±2mm，短軸25mm±2mm

終點(diǎn)判定：露出4mm直徑底材時停止試驗(yàn)

數(shù)據(jù)處理

耐磨值

: 砂耗體積(L)

: 涂層厚度(mm)

結(jié)果要求：集裝箱底架漆A值應(yīng)≥3.5L/mm

2.3 行業(yè)特殊測試要求

低溫耐磨性測試

條件：-20℃保溫2h后立即測試

適用標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D1044-16

評價指標(biāo)：低溫磨耗增量≤20%(相對于常溫)

鹽霧老化后耐磨性

循環(huán)條件：鹽霧(4h)→干燥(2h)→濕熱(2h)，共10個循環(huán)

測試方法：按ISO 7784-2進(jìn)行Taber試驗(yàn)

合格標(biāo)準(zhǔn)：磨耗量增加值≤30%

三、設(shè)備校準(zhǔn)與質(zhì)量控制

3.1 關(guān)鍵校準(zhǔn)項目

Taber磨耗儀校準(zhǔn)

落砂試驗(yàn)器校準(zhǔn)

落砂高度：激光測距儀校準(zhǔn)(500±1mm)

砂流量：秒表計時(2000mL砂22±0.5s)

砂粒篩分：標(biāo)準(zhǔn)篩組驗(yàn)證(0.5-1.0mm占比≥95%)

3.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

試樣制備控制

涂層厚度：磁性測厚儀多點(diǎn)測量(n=10)，偏差≤10%

表面清潔：測試前用異丙醇脫脂，避免指紋污染

邊緣密封：使用環(huán)氧膠密封試樣邊緣，防止邊緣效應(yīng)

測試過程控制

環(huán)境條件：(23±2)℃，(50±5)%RH

磨輪預(yù)處理：新磨輪需用S-11砂紙磨合50轉(zhuǎn)

數(shù)據(jù)有效性：平行試樣n=3.相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤8%

四、應(yīng)用案例與標(biāo)準(zhǔn)解讀

4.1 典型涂料體系對比

集裝箱常用涂料耐磨性數(shù)據(jù)

4.2 失效案例分析

案例1：聚氨酯面漆耐磨性不合格

現(xiàn)象：1000轉(zhuǎn)磨耗量45mg(標(biāo)準(zhǔn)要求≤25mg)

原因分析：

固化劑添加量不足(理論10%，實(shí)際7%)

烘烤溫度偏低(規(guī)定80℃，實(shí)際65℃)

改進(jìn)措施：

調(diào)整固化劑比例至11%(考慮揮發(fā)損失)

優(yōu)化烘烤曲線(80℃×30min)

案例2：木地板涂層早期磨損

現(xiàn)象：落砂測試僅1.8L/mm(要求≥3.0L/mm)

原因分析：

石英砂粒徑分布超標(biāo)(0.3-0.5mm占比30%)

涂層厚度不均(80-150μm)

改進(jìn)措施：

嚴(yán)格控制砂粒粒徑(0.8-1.0mm)

采用無氣噴涂，確保干膜厚度120±10μm

4.3 標(biāo)準(zhǔn)更新動態(tài)

國際標(biāo)準(zhǔn)趨勢

ISO 7784-2:2023新增：

磨輪預(yù)處理規(guī)范(P150砂紙修整)

中斷測試處理流程

結(jié)果不確定度計算方法

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

GB/T 1768擬修訂：

新增納米涂層測試方法

增加三維表面形貌評價指標(biāo)

與ISO 7784-2:2023同步

五、參考文獻(xiàn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

核心標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 1768-2006 色漆和清漆 耐磨性的測定 旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法

ASTM D4060-25 Standard Test Method for Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser

ISO 7784-2:2023 Paints and varnishes - Determination of resistance to abrasion - Part 2: Method using abrasive rubber wheels and rotating specimens

JT/T 810-2011 集裝箱涂料

行業(yè)指南

IICL《集裝箱涂層檢測手冊》2023版

中國涂料工業(yè)協(xié)會《集裝箱涂料應(yīng)用技術(shù)指南》2022版

中集集團(tuán)《集裝箱涂料檢驗(yàn)規(guī)范》Q/CI 001-2021

檢測機(jī)構(gòu)

SGS工業(yè)服務(wù)部(ISO 17025認(rèn)證)

廣電計量(CNAS L0767)

上海市涂料研究所(CMA認(rèn)證)

附錄：集裝箱涂料耐磨性測試記錄表