汽车零部件油漆涂层的液体耐受性试验

田永 方瑛 卢丽娟

（广汽菲亚特汽车有限公司产品技术部）

现代的汽车油漆既可用于金属零部件也可用于塑料零部件的喷涂防护[1]。汽车及零部件经常裸露在风、雨、热及光照等环境中，所以要求油漆要有很好的性能，不能在这些环境中失效。油漆的检测一般分为外观检测和性能检测[2]。外观检测主要检测油漆件表面的颜色、鲜映性（DOI）及光泽等是否符合国家、行业或企业标准；性能检测主要是对耐老化、涂层附着力、耐腐蚀、抗石击、耐高低温循环及液体耐受性等性能进行检测。文章主要对汽车油漆涂层的液体耐受性进行研究。

1 试验液体类别

液体耐受性试验也叫耐腐蚀试验，是性能试验的一种，通过模拟实车的使用环境，用汽车生命周期中可能接触到的液体或者模拟溶液对油漆进行耐受性试验，以评判油漆的性能是否满足要求。

试验用液体主要分为两大类，一类是实际使用过程中会接触到的液体，如汽油、柴油、防冻液、水、汽车蜡及玻璃清洗液等；另一类是模拟汗液等腐蚀情况的液体，如酸液、碱液及酒精等。表1示出液体耐受性试验用液体种类及适用范围。

表1 液体耐受性试验用液体种类及适用范围

2 试验方法和评价标准

2.1 液体高温浸没试验

1）将油漆样板斜放入容器中，将3/4面积浸入液体中，加热液体到（80±2）℃；

2）如果是挥发性液体，可采用密闭容器，禁用明火进行加热，可采用恒温水浴设备进行加热；

3）浸入时间可以根据油漆件不同的使用要求进行选择，一般情况下保持2 h即可；

4）将样板冷却4 h以后进行评价。

试验后，油漆板表面无软化和肿胀，附着力评价为0级或者1级即为合格。评价附着力一般采用划格试验，常用的划格设备是百格刀，按照GB/T 9286规定执行[3]，划格以后的样件，如图1所示。

划格时要划到基材，可采用3M600胶带覆盖在划格区域，用力压实，待5 min后，与垂直方向60°左右剥离胶带，评价标准，如表2所示。

表2 划格试验后的评价标准

2.2 温水浸没试验

1）试验前，先用划格刀将油漆板表面划2条长约3 mm的X形交叉线，划线要划到基材，如图2所示，单刀片划格刀的刀片按照GB/T9286规定执行[3]；

2）用试验胶带粘贴划格区域，粘贴牢固后撕下，观察油漆是否脱落；

3）试验时，将试样浸入温水中，保持（38±2）℃的温度24 h；

4）将样板取出，擦拭干净；

5）检查样板并评价；

6）评价完成后，要再次用试验胶带粘贴划格区域，粘贴牢固后撕下，观察油漆是否脱落，并进行评价。

试验后和试验之前样板进行比较，表面无软化和肿胀，划格处无油漆脱落，用胶带粘贴划格处，剥离后也无油漆脱落现象即为合格。

2.3 液体斑点试验

1）准备3块相同的油漆板，每个油漆板表面划2条长约3 mm的X形交叉线，划线要划到基材；

2）将液体滴在X形划痕的中心，直径在2.5～3 mm；

3）将 3 块样板分别保持 5，18，24 h；

4）将样板擦干后进行评价。

试验后评价标准与温水浸没试验相同。

2.4 液体浸蘸试验

该方法主要针对试验液体为挥发性液体或者是开水（100℃）。

1）将油漆板表面划2条长约3 mm的X形交叉线，划线要划到基材；

2）将油漆样板斜放入容器中，将3/4面积浸入液体中，浸蘸 15 s；

3）取出后干燥2 min；

4）重复浸蘸过程10次；

5）取出样板干燥30 min后进行评价。试验后评价标准与温水浸没试验相同。

2.5 液体擦拭试验

1）准备约150 mm长的棉布，沾湿溶液，切勿用手直接浸蘸，可采用镊子等辅助工具；

2）用中等力度擦拭样板表面；

3）检查擦拭区域是否软化；

4）将样板静置30 min，对样板进行评价。

试验后和试验之前样板比较，表面无软化和肿胀，附着力评价为0级或者1级即为合格。

2.6 汽车蜡试验

1）将纱布平铺在油漆板上；

2）将1滴汽车蜡（约0.1 g）滴在纱布上；

3）用一块铝板盖在汽车蜡上；

4）用500 g重物压在铝板上，放置在蜡滴上方；

5）将样板放在温箱中加热到（72±2）℃，保持1 h；

6）去掉重物和铝板，揭开纱布，样板冷却15 min；

7）检查纱布，看纱布是否沾染了样板颜色，并按照褪色等级进行评判，如表3所示；

8）用指甲划擦滴蜡区域，力度中等，在不同位置划擦4次，按照破坏等级进行评判，如表4所示；

9）将样件擦干后封样。

表3 褪色评判等级

表4 指甲划伤等级

试验后，褪色评判按照表3（C等级评判），C-3以下为不可接受；指甲划过以后表面变化评判按照表4（P等级评判），P-3以下为不可接受。

2.7 柴油沾染试验

1）用塑料滴管将试验用柴油滴在样件表面，滴加量约1/4滴管；

2）将样板在温箱中加热到（50±2）℃，保持48 h；

3）将样板取出，擦拭干净；

4）将样板暴露在氙灯环境中，试验能量为38 kJ；

5）取出样板进行评价。

经耐候性能试验后，应不出现龟裂、斑点或其他缺陷。按照氙灯光照后的褪色等级进行评判，评判标准如下：

1）目测色牢度评级：按AATCC评估程序进行，将试样与蓝色羊毛标准织物进行比较，以判定色牢度级别，一般要求色牢度在4级以上。

2）仪器色牢度评级：按照ISO 105-B06的方法，采用色差仪比较试验前后样件的色差（ΔE），分级如下：

ΔE（0～0.25）非常小或没有：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：在一些应用中可接受；

ΔE（1.0～2.0）中等：在特定应用中可接受；

ΔE（2.0～4.0）有差距：在特定应用中可接受；

ΔE（在4.0以上）非常大：在大部分应用中不可接受。

2.8 皂液斑点试验

1）在样板的一端滴加蒸馏水，另一端滴加试验用皂液，二者直径均约2.5～3 mm；

2）将样板水平置于温箱中，加热到（70±2）℃，保持4 h；

3）取出后用蒸馏水冲洗干净，并在常温干燥2 h；

4）观察试验区域并进行评价。

试验后，应不出现龟裂、斑点或其他缺陷。

2.9 酸碱试液斑点试验

1）盐酸斑点试验：将质量分数为10%的盐酸滴在样板上，保持90 min，用纱布擦拭后进行评价。

2）硝酸斑点试验：将质量分数为10%的硝酸滴在样板上，保持30 min，用纱布擦拭后进行评价。

3）硫酸斑点试验：将质量分数为1%的硫酸滴在样板上，用直径为50 mm的透明玻璃覆盖，保持16 h，用纱布擦拭后进行评价。

4）氢氧化钠溶液斑点试验：将质量分数为1%的氢氧化钠溶液滴在样板上，保持60 min，用纱布擦拭后进行评价；如果是内饰涂层，则要求在55℃下保持4 h以后进行评价。

试验后，应不出现龟裂、斑点或其他缺陷，附着力评价为0级或者1级为合格。

2.10 阳光模拟酸斑试验

1）准备质量分数分别为0.5%，1.0%，2.0%，4.0%的4种盐酸；

2）准备4块试验样板，分别滴加3滴盐酸（约0.15 mL），水平放置在氙灯设备中，距灯源450 mm，静置30 min；

3）取出样板，冷却至室温后进行评价。

经耐候性能试验后，应不出现龟裂、斑点或其他缺陷。按照氙灯光照后的褪色等级进行评判。

3 结论

综上，汽车油漆的液体耐受性试验采用与油漆经常接触的液体对油漆表面进行检验。汽车蜡试验、柴油沾染试验、皂液斑点试验及阳光模拟酸斑试验都是在表面施加液体以后观察表面变化情况评判试验效果，并不破坏样件表面；液体高温浸没试验、温水浸没试验、液体斑点试验、液体浸蘸试验、酸碱试液斑点试验及液体擦拭试验则是通过划伤表面以后，看划伤处油漆剥落情况来评判试验效果。