ISO 22553-22019 色漆和清漆电沉积涂层第2部分抛撒力标准立项发展报告

*色漆和清漆电沉积涂层第2部分：抛撒力标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:Paintsandvarnishes—Electro-depositioncoatings—Part2:Throwingpower摘要关键词色漆和清漆；电沉积涂层；抛撒力；ISO标准；涂装工艺；防腐性能；检测方法Keywords:Paintsandvarnishes;Electro-depositioncoatings;Throwingpower;ISOstandard;Coatingprocess;Anti-corrosionperformance;Testmethod正文1.引言电沉积涂层（Electro-depositioncoating），俗称“电泳漆”，是20世纪中期发展起来的一种先进涂装技术。其基本原理是利用电场作用，使带电荷的涂料粒子（树脂和颜料）在直流电场驱动下，迁移并沉积于被涂工件表面，形成均匀、致密、附着力强的涂层。该技术因其卓越的防腐蚀性能、高泳透力（即抛撒力）、自动化程度高以及环保（水性体系，VOC排放低）等显著优势，已成为汽车车身、零部件、工程机械、家电、建材等众多领域首选的高性能防腐蚀底漆涂装工艺。在电沉积涂装过程中，“抛撒力”（Throwingpower）是衡量涂料体系“能涂多深、能涂多好”的核心指标。它具体指电沉积涂料在电场作用下，能够穿透并涂覆到复杂工件凹陷、内腔、缝隙及边缘等几何结构非连续区域的能力。高抛撒力的电泳漆能确保即使是最难到达的部位也能获得足以提供保护厚度的涂层，从而极大规避因涂层不足导致的早期腐蚀失效风险。因此，建立一套科学、准确、可重复的抛撒力测定标准，对于指导涂料配方研发、控制产品质量、优化涂装线工艺参数以及最终保证产品服役寿命，具有不可或缺的重要意义。国际标准化组织（ISO）于2019年发布的ISO22553-2:2019《色漆和清漆电沉积涂层第2部分：抛撒力》正是在这一技术需求驱动下立项并制定的。它作为ISO22553系列标准（该系列覆盖了电沉积涂层的多项关键性能测试方法，如抗流挂性、再溶解性、粗糙度、孔隙率、棱边覆盖性等）的重要组成部分，首次在全球范围内为电沉积涂层抛撒力的测定提供了统一、权威的规范化程序，有效弥补了以往各国标准（如不同的国家标准或企业标准）之间方法差异大、结果难以互认的缺陷。2.标准内容概述ISO22553-2:2019标准的核心是规定了一种模拟实际生产条件的实验室测定方法，用于评价电沉积涂料的抛撒力。该方法并非直接测量涂层在真实工件上的绝对厚度，而是通过标准化的测试装置（通常为“盐城-迈耶盒+管”或类似的肖氏盒系统）来模拟涂装过程中的电场遮蔽和几何变化。2.1测试原理标准所述方法基于法拉第定律和电化学沉积原理。在恒定电压或恒定电流条件下，将两块或一组具有一定间隙和几何结构的金属板（阴极工件）浸入被测试的电沉积涂料槽液中，以该槽液系统中的对电极（阳极）构成回路。在通电过程中，由于电场在间隙和远离入口处的区域会逐渐衰减，导致这些区域的涂膜沉积速率和最终厚度相应减小。标准通过测量一系列特定点位（如从入口到缝隙深处不同距离处）的涂层厚度，并计算其比值或绘制厚度梯度曲线，来定量化地表征该电沉积涂料的抛撒力。2.2主要设备与材料标准详细规定了所需测试装置的构成：一个能够保持恒定温度和搅拌条件的试验槽；一套由绝缘材料制成的支架，用于固定测试板；测试板通常采用规定的冷轧钢板，其表面处理和尺寸有严格限制；以及提供稳定直流电源的整流器。装置设计需保证电场的均匀性和测试结果的可重复性。标准附件中提供了几种公认有效的盒式或管式测试装置的尺寸和结构图。2.3测定步骤测试过程包含样品准备、测试条件设定、涂装循环及后处理：1.样品准备：将测试板（通常包括多块板）进行除油、清洗、干燥，确保表面状态一致。2.槽液准备：根据涂料供应商推荐配方或标准要求，配制一定固体分、pH值和电导率的槽液，并熟化一定时间。3.涂装：将测试板按指定顺序紧密贴合或放置间距固定的测试盒中，浸入槽液，接通电源。标准规定了典型的涂装时间（如120秒）、电压（如200V至300V）和槽液温度（如28°C至32°C）的允许波动范围。4.后处理：取出测试板后，用去离子水冲洗，然后在规定温度下烘烤固化。5.涂层测量：使用磁性测厚仪或显微法，在测试板的指定位置（通常是从入口到缝隙内部每隔一定距离的多个点）测量干膜厚度。2.4结果计算与表达抛撒力的评估方法通常有两种：*单一比值法：计算最深处（最难涂覆区域，如缝隙末端）的涂层厚度与入口处（最易涂覆区域）涂层平均厚度的百分比。比值越高，代表抛撒力越好。*梯度描述法：绘制沿缝隙深度方向的涂层厚度衰减曲线，或采用标准中定义的“抛撒因子”等参数进行综合评价。标准明确要求至少进行两次平行测试，计算平均值作为最终结果，并规定了重复性限和再现性限。3.参与单位ISO22553-2:2019的制定与发布，凝聚了全球涂料领域顶尖专家、企业及科研机构的智慧与努力。其主要的管理和修订职责归口于国际标准化组织色漆和清漆技术委员会（ISO/TC35）。ISO/TC35（Paintsandvarnishes）是ISO框架下负责色漆、清漆及相关产品（包括电沉积涂层）标准化的技术委员会。该委员会成立于1947年，秘书处由荷兰标准化协会（NEN）承担。ISO/TC35的宗旨是通过制定国际统一的标准，促进全球涂料行业的贸易、提高产品质量、保障安全环保、并推动技术创新。委员会下设多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），其中负责电沉积涂层相关标准的正是ISO/TC35/SC9/WG6（电沉积涂层测试方法工作组）。ISO/TC35/SC9/WG6由来自不同国家的资深科学家、工业界研发主管以及质量控制专家组成。他们不仅具备扎实的电化学和涂料科学理论基础，更积累了丰富的电泳涂装一线生产经验。工作组成员定期举行线上及线下会议，对标准草案进行逐条审议。在制定ISO22553-2的过程中，工作组面临的核心挑战是如何在世界范围内统一一个既具理论科学性又能在不同实验室条件下稳定复现的测试方法。专家组参考了包括美国汽车工业行动集团（AIAG）相关标准、德国标准DIN55662-部分内容以及日本工业标准JISK5600-5-4等在内的多种行业规范，通过国际间实验室间比对试验，筛选并确认了最优的测试几何结构、操作电位和读数定义。最终形成的标准文本不仅确立了清晰的技术要求，还附带了详细的指南和示例，极大地增强了标准的实用性和可操作性。该标准的成功发布，标志着以ISO/TC35/WG6为核心的国际团队在消除技术壁垒、建立全球一致性评价语言方面取得了重大突破。其工作方法和成果对后续其他涂层类标准的立项与修订提供了良好的范例，确保了全球涂料行业技术法规的协调与进步。4.结论与展望ISO22553-2:2019《色漆和清漆电沉积涂层第2部分：抛撒力》的发布，代表了电沉积涂层测试领域的国际最高共识。该标准通过精确的试验装置、严苛的操作流程和统一的计算准则，在全球范围内首次构建了一套用于评估电沉积涂料在复杂几何表面涂覆能力的标准化语言。结论：1.填补了国际标准的空白：此前虽然各主要工业国有相关的企业或行业标准，但缺乏一致的国际规范。本标准的实施有效解决了因测试方法不同而导致的性能指标无法互认的问题，显著降低了国际贸易摩擦和重复实验成本。2.提升了产品质量和可靠性：抛撒力是决定电沉积涂层能否提供全面、完整防腐保护的关键因素。基于该标准的科学测试，涂料制造商能更有针对性地优化配方（如调整树脂链段、导电颜料比例、流变助剂等），涂装厂商则可以精准控制涂装参数（如电压、温度、施工时间），确保最终产品尤其是汽车车身和精密零部件的防腐寿命，减少早期失效风险。3.促进了行业技术进步：该标准不仅是一份测试规程，更是一份技术指南。它推动了行业对电沉积涂装原理更深层次的理解，也为从事新型电泳涂料（如高边缘耐蚀、低温固化型）研究的科研人员提供了客观的性能评价工具。展望：随着新能源汽车、智能家电、工业4.0的发展，对电沉积涂装技术提出了更高要求。未来抛撒力标准的发展可能将呈现以下趋势：1.向数字化和智能化发展：结合机器视觉和自动测厚技术，未来抛撒力测试的全过程（从板安装到厚度读取）可能实现高度自动化，甚至融合大数据分析，通过AI算法预测不同复杂工件表面的抛撒效果。2.与环境可持续性的结合：随着环保法规日趋严格，低温固化、无有害金属离子的新一代环保型电泳漆正在发展。相关的抛撒力测试标准需要验证这些新材料在更低的烘烤温度下，其溶胀、固化行为对抛撒力的影响，确保“环保”与“性能”兼得。3.向更贴近真实工况演进：当前的实验室测试多用平板组合成的简单缝隙来模拟。未来的研究将可能探索使用更接近真实铸件或冲压件的3D复杂“测试