ISO 1518-12023 色漆和清漆.耐刮擦性的测定.第1部分恒定载荷法标准立项发展报告

色漆和清漆耐刮擦性的测定第1部分：恒定载荷法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Paintsandvarnishes—Determinationofscratchresistance—Part1:Constant-loadingmethod摘要刮擦是涂层材料在使用过程中最常见的机械损伤形式之一，直接关系到产品的装饰性能、保护功能和使用寿命。随着汽车、家电、建材、卷材等下游行业对涂膜表面质量要求的不断提升，耐刮擦性已成为涂料产品性能评价的关键指标。国际标准化组织（ISO）于2023年2月正式发布了ISO1518-1:2023《色漆和清漆耐刮擦性的测定第1部分：恒定载荷法》，该标准作为色漆和清漆耐刮擦性测定系列标准的组成部分，系统规定了采用恒定载荷方式测定涂层耐刮擦性能的试验方法。本报告对该标准的立项背景、技术内容、修订历程、国内外相关标准情况及主要参与单位进行了系统梳理与分析，从标准制定的科学性与实用性出发，阐述了该标准在涂层性能评价体系中的核心地位。报告同时指出，随着功能性涂料和高端制造业的快速发展，耐刮擦性测试标准体系将朝着多载荷模式、多损伤表征维度及数字化检测方向持续演进，ISO1518-1:2023的发布实施将为全球涂料行业的产品质量控制与贸易技术交流提供重要的技术支撑。关键词：色漆和清漆；耐刮擦性；恒定载荷法；国际标准；涂层性能测试；ISO1518Keywords:paintsandvarnishes;scratchresistance;constant-loadingmethod;internationalstandard;coatingperformancetesting;ISO15181引言1.1研究背景涂层材料在现代工业与日常生活中扮演着不可或缺的角色，不仅赋予基材以美观的外观，更重要的是提供防护功能，延长基材的使用寿命。然而，涂层在使用过程中不可避免地会受到各种机械作用，其中刮擦是最为常见的一种损伤形式。无论是汽车车身在行驶中受到树枝、沙石的刮擦，还是家电产品在日常清洁中受到硬物划伤，抑或是建材涂装在施工运输中的表面磨损，刮擦都会对涂层的外观完整性和保护功能造成不可逆的损害。据统计，在涂料产品的质量投诉中，涉及表面耐刮伤性能的比例逐年上升，反映出市场对涂层耐久性和外观保持性的关注度持续增强。因此，建立科学、统一、可比的耐刮擦性测试方法标准，对于涂料制造商、下游用户以及第三方检测机构而言具有重要的实际意义。1.2标准立项的必要性尽管ISO1518系列标准在色漆和清漆耐刮擦性测定方面已有较长历史，但随着涂料技术的不断进步和应用场景的持续拓展，原有标准在试验条件控制、结果评价方式以及与其他测试方法的协调性等方面逐步暴露出局限性。同时，不同国家和地区的标准化组织也相继制定了各具特色的耐刮擦性测试标准，测试条件与评价指标差异较大，导致同一产品的测试结果在不同标准体系下缺乏可比性，给国际贸易和技术交流带来了障碍。在此背景下，ISO/TC35（色漆和清漆技术委员会）适时启动了ISO1518-1的修订工作，旨在通过完善试验方法、优化技术参数、统一操作规程，进一步提高标准的适用性、精密度和可操作性，满足全球涂料行业对于涂层耐刮擦性能评价的最新需求。2标准概况2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO1518-1:2023||标准名称|色漆和清漆耐刮擦性的测定第1部分：恒定载荷法||英文名称|Paintsandvarnishes—Determinationofscratchresistance—Part1:Constant-loadingmethod||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||所属技术委员会|ISO/TC35色漆和清漆技术委员会||ICS分类号|87.040涂料和清漆||发布日期|2023年2月3日||发布年份|2023年||国别|国际组织||语言|英语||版本说明|电子版加密PDF格式/约1分钟可下载/有水印/需安装插件FileOpen/电脑需联网/限制累计3台电脑共打印5次||售价|541.0元|2.2标准修订历程ISO1518标准的制定工作可追溯至20世纪70年代。最初的ISO1518:1973版本首次确立了采用恒定载荷方式测定色漆和清漆耐刮擦性的基本试验框架。随着试验技术的进步和应用经验的积累，ISO/TC35分别于1992年和2011年对该标准进行了两次系统的修订，在试验仪器的精度要求、试验操作步骤和结果表达方式等方面予以持续完善。2019年，ISO/TC35/WGN委员会根据行业反馈和新技术发展需求，决定将原ISO1518标准拆分为系列标准，其中ISO1518-1:2019专注于恒定载荷法，ISO1518-2则规定了可变载荷法。2021年，ISO/TC35在总结ISO1518-1:2019实施经验的基础上，结合各成员国提出的修改意见，正式启动了新一轮修订工作。经过多轮委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS）投票及技术讨论，最终于2023年2月发布了ISO1518-1:2023版本。2.3标准定位与适用范围ISO1518-1:2023是ISO1518系列标准中的基础组成部分，规定了采用恒定载荷方式测定色漆和清漆涂层耐刮擦性能的通用试验方法。该标准适用于各类以平面基材（如金属板、玻璃板、塑料板等）为底材的涂料体系的干膜涂层，涵盖建筑涂料、工业涂料、汽车涂料、卷材涂料、木器涂料等主要涂料品类。在试验方法原理上，恒定载荷法是指在规定的试验条件下，通过刮擦针在涂层表面施加一个恒定的垂直载荷，并以规定速度进行线性刮擦，通过评价刮擦后涂层的损伤情况来判定其耐刮擦性能。该方法的特点是载荷恒定、操作简便、结果直观，适合作为涂料配方筛选和质量控制的标准手段。3标准技术内容分析3.1试验原理ISO1518-1:2023规定的恒定载荷法试验基于以下原理：将涂装好的试验样板固定在试验台上，在规定的温度和湿度条件下，使装有刮擦针的刮擦头在涂层表面以恒定的速度和恒定的垂直载荷进行线性刮擦。刮擦完成后，通过目视检查或仪器评价涂层表面所产生的刮擦痕迹，以涂层出现可见损伤或破坏时的最小载荷作为评价指标，也可以规定载荷下的刮擦损伤程度来表征涂层的耐刮擦性能。3.2试验仪器要求标准对试验仪器提出了明确的技术要求，主要包括以下几个方面：刮擦针：标准规定了刮擦针的材质、几何形状和尺寸公差。刮擦针通常采用硬质合金或淬硬钢制成，针尖应具有规定的曲率半径，以保证刮擦作用的一致性和可重复性。载荷施加系统：应能够提供精确、稳定的垂直载荷，载荷范围通常为0.5N至30N，示值误差应控制在规定范围内。刮擦速度控制装置：应确保刮擦头以恒定的线速度移动，标准推荐的刮擦速度范围为30~50mm/s，速度偏差应不超过±5%。试验平台：应保证试验样板的可靠固定，避免在刮擦过程中发生位移或振动，从而影响试验结果。3.3试验条件为保证试验结果的重复性和再现性，标准对试验环境条件、试验样板的制备与状态调节等作出了明确规定。试验应在温度（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的标准条件下进行。试验样板应按规定的底材处理、涂装工艺和干燥条件进行制备，并在标准条件下进行状态调节后方可进行试验。3.4试验程序标准详细规定了试验的操作程序，包括试验样板的安装、刮擦路径的确定、载荷的施加、刮擦操作、损伤评价等关键步骤。特别强调了在每次刮擦之间应留有足够的间距，避免相邻刮擦痕迹之间的相互影响。同时，标准还对试验结果的处理和报告提出了明确要求，试验报告应包括涂层体系信息、试验条件、载荷设定、刮擦速度、损伤评价结果等必要信息。3.5标准的修订要点相较于ISO1518-1:2019版本，ISO1518-1:2023主要在以下几个方面进行了技术完善：1.扩展了载荷适用范围：根据高硬度、高耐磨涂层的检测需求，适当扩展了恒定载荷的可选范围，增加了对更高载荷条件下的试验指导。2.细化了刮擦针的技术要求：对刮擦针的材料、硬度、针尖曲率半径及磨损判定准则进行了更为严格和明确的规定，以提高试验结果的可靠性和可比性。3.完善了损伤评价方法：在原有目视评价的基础上，补充了基于光学显微镜和表面轮廓仪的客观评价方法，为定量评价刮擦损伤提供了技术手段。4.增加了精密度数据：依据国际实验室间比对试验（round-robintest）的结果，补充了方法的重复性限和再现性限数据，为用户评估试验结果的可信度提供了参考依据。5.强化了与其他标准的协调性：在技术内容上与ISO1518-2（可变载荷法）以及ISO2409（划格试验）、ISO15184（铅笔硬度法）等相关标准保持协调一致，便于用户在统一的逻辑框架下选择适宜的测试方法。4国内外相关标准体系对比4.1国际标准在ISO标准体系中，除ISO1518-1外，与涂层耐刮擦性能相关的标准还包括：-ISO1518-2:2019《色漆和清漆耐刮擦性的测定第2部分：可变载荷法》：采用逐渐增加载荷的方式测定使涂层破坏的临界载荷，适用于涂层的耐刮擦性能区分度较高的场景。-ISO15184:2020《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》：通过不同硬度的铅笔对涂层进行刮划，以涂层出现可见划伤时的铅笔硬度标号评价涂层硬度。-ISO2409:2020《色漆和清漆划格试验》：通过直角网格图形切割涂层并评价其从底材上脱离的程度，评价涂层附着力和抗划伤能力的间接方法。4.2中国国家标准中国在涂层耐刮擦性能测试方面已建立了较为完善的标准体系，主要对应标准为：-GB/T9279-2007《色漆和清漆耐刮擦性的测定恒定载荷法》：修改采用ISO1518:1992，是中国在涂层恒定载荷法耐刮擦测试方面的基础标准。-GB/T9279.2-2015《色漆和清漆耐刮擦性的测定第2部分：可变载荷法》：修改采用ISO1518-2:2011。-GB/T6739-2022《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》：对应于ISO15184。值得注意的是，随着ISO1518-1:2023的发布，中国相应国家标准GB/T9279的修订工作也已提上议事日程。全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）正积极推进该标准的采标转化工作，以保持中国标准与国际标准的同步性和一致性。4.3其他国家和区域性标准-ASTMD5178-16美国材料与试验协会标准（恒定载荷法）：其基本原理与ISO1518-1类似，但在刮擦针几何参数、载荷范围和试验速度等方面存在差异。-JISK5600-5-5日本工业标准：日本在涂层耐刮擦测试方面的通用规范，与中国GB/T9279和ISO1518都有技术对应关系。-ENISO1518-1欧洲标准：欧盟通过CEN批准程序直接采用了ISO1518-1作为欧洲标准，推动了该标准在欧盟各国的统一实施。上述标准的共存说明了耐刮擦性测试领域方法的多样性和应用场景的特殊性。ISO1518-1:2023作为核心方法标准，在全球范围内具有最为广泛的影响力和接受度。5主要参与单位介绍5.1DIN德国标准化协会ISO1518-1:2023的修订工作主要由德国标准化协会（DIN）所属的涂料和颜料标准化委员会牵头负责。DIN是德国最大的标准化组织，也是ISO和CEN的重要成员，在涂料领域标准化工作中具有深厚的技术积累和丰富的实践经验。DIN承担ISO/TC35秘书处工作多年，主导制定了多项ISO涂料标准。在ISO1518-1:2023的修订过程中，DIN组织了来自德国涂料工业协会（VdL）、弗朗霍夫研究所、BASF、拜耳等知名企业和科研机构的专家参与起草工作组，先后召开了多次国际技术会议，审阅了大量试验数据和技术文件，为标准的科学性和可行性提供了坚实的技术保障。5.2ISO/TC35色漆和清漆技术委员会ISO/TC35是国际标准化组织下设的专门负责色漆和清漆领域标准制定的技术委员会，秘书处设在荷兰（NEN）。该技术委员会下设多个工作组（WG），其中负责耐刮擦性测试方法的分技术委员会在ISO1518系列标准的制修订过程中发挥了核心作用。ISO/TC35的成员包括来自全球数十个国家的标准化机构和行业代表，通过各成员体投票和技术意见反馈机制，确保了标准的国际化代表性和广泛适用性。中国作为ISO/TC35的积极成员（P成员），持续参与了ISO1518-1的制修订工作，中国涂料工业界的实践经验和意见在标准的技术内容中得到了合理反映。6标准应用价值与发展趋势6.1应用价值ISO1518-1:2023的发布实施对涂料行业的技术进步和国际贸易产生了重要的推动作用：产品研发方面：标准提供了统一的性能评价标尺，帮助涂料研发人员在不同配方体系之间进行客观比较，加速高性能耐刮擦涂料的开发进程。尤其在汽车涂料、卷材涂料和家具涂料等对外观耐久性要求较高的领域，该标准已成为配方筛选和工艺优化的必备工具。质量控制方面：标准规定的恒定载荷法操作简便、设备成本适中、测试周期短，适用于生产企业在线质量控制和出厂检验，能够有效保障产品质量的一致性和稳定性。贸易流通方面：作为ISO国际标准，该标准在国际贸易中被广泛引用作为合格评定依据，有助于减少技术壁垒、促进涂料产品的国际流通。买方和卖方可在同一标准框架下确认产品性能，降低沟通成本与争议风险。检测认证方面：第三方检测机构和认证机构将该标准作为耐刮擦性能测试的基准方法，为涂料产品的型式检验、自愿性认证和市场监督提供技术支持。6.2未来发展趋势随着科学技术的不断进步和市场需求的变化，涂层耐刮擦性测试标准在未来将呈现以下几个发展方向：多维度评价体系的建立：传统的目视评价正向基于光学显微成像、三维表面轮廓、图像分析等客观定量评价手段发展，使刮擦损伤的表征从“是否破坏”向“破坏程度”的精细化评价转变。多场景适用性拓展：随着功能涂料向高性能化、薄膜化方向发展，耐刮擦测试将面临更低载荷、更薄涂层、更复杂底材的应用场景。未来标准可能在微小载荷精确控制、微区测试等方面实现突破。数字化和智能化趋势：结合传感器技术、机器视觉和人工智能算法，实现刮擦过程在线监测和损伤自动评定，提升测试效率和结果客观性。国际协调与互认深化：随着ISO1518-1在全球范围的广泛采用，各主要经济体有望在此基础上进一步协调统一耐刮擦性测试方法，推动区域性标准与国际标准间更高水平的互认。7结论ISO1518-1:2023《色漆和清漆耐刮擦性的测定第1部分：恒定载荷法》作为国际标准化组织色漆和清漆技术委员会（ISO/TC35）发布的重要基础方法标准，系统规定了恒定载荷条件下涂层耐刮擦性能的试验方法和评价准则。该标准在继承历次版本技术框架的基础上，结合涂料技术的最新发展和全球行业实践经验，在刮擦针性能要求、载荷适用范围、损伤评价方法及精密度数据等方面实现了技术升级。标准的发布实施为全球涂料行业提供了一套科学、统一、可比的耐刮擦性能评价工具，对产品研发、质量控制、国际贸易和技术交流产生了积极的推动作用。展望未来，随着涂层材料技术向高性能、多功能方向的持续演进以及检测技术和数字化工具的创新发展，ISO1518系列标准体系和相关测试