行业FAQ · 发布于 2026/10/19
同基材换前处理,附着力差几级:四组对照读懂 GB/T 9286 划格法
差几级算真有差别,标准里有答案。
先说结论
- 差几级算真有差别,标准里有答案。GB/T 9286-2021 给出的重复性限是 1 级,再现性限是 2 级。同一个人同一台设备重测,差 1 级在允许范围内;两个实验室各测一次,差 2 级也属正常。超过这个幅度,才值得往下追。
- 同一块基材、同一款涂料,只把前处理换掉,划格法读数通常能差 2 到 3 级。这个幅度一般大于换涂料品牌带来的差异。前处理是首要变量,不是辅助变量。
- 四组对照可以这样设:仅溶剂擦拭(对照)→ 碱洗脱脂 → 机械打磨或喷砂 → 化学转化膜。四组的区别不在"干净到什么程度",在于有没有在基材表面留下能和涂层反应的官能团。
- 划格法测的是界面。读数变差时,先分清是界面附着破坏还是涂层内部内聚破坏,这两种情况指向的原因几乎相反。
- 划格法(0 到 5 级)和划圈法(1 到 7 级)的读数不能互相换算。看到"附着力 1 级",先问一句是哪个标准的 1 级。
一、"差几级"这个问题,答案在精密度条款里
先把分级表摆出来。GB/T 9286-2021《色漆和清漆 划格试验》等同采用 ISO 2409:2020,代替 1998 版,把结果分成 0 到 5 共六个等级。
等级 | 切割区的脱落情况 | 受影响面积 |
|---|---|---|
0 级 | 切割边缘完全平滑,无一格脱落 | 0 |
1 级 | 交叉处有少许涂层脱落 | ≤ 5% |
2 级 | 交叉处或沿切口边缘有涂层脱落 | 5% 至 15% |
3 级 | 沿切割边缘大碎片脱落,或部分格子整块脱落 | 15% 至 35% |
4 级 | 沿切割边缘大片脱落,或一些方格全部脱落 | 35% 至 65% |
5 级 | 超出上述范围能描述的任何更严重脱落 | > 65% |
行业里一般把 0 级和 1 级作为工业涂层的合格线。
真正回答"差几级"的,是这份标准里的精密度条款:重复性限 r 为 1 级,再现性限 R 为 2 级。
这句话翻译成现场语言是这样的:
同一个检验员,同一台划格器,同一块板子,今天测出 1 级,明天测出 2 级。这个差异在标准允许范围内,不能拿它去判定产品或工艺出了问题。
同一批试板,A 实验室测 0 级,B 实验室测 2 级。这个 2 级的差距也还在允许范围内。想用两家的报告直接对比,方法论上先站不住。
所以拿到两个读数先别急着下结论,看一眼差值:
- 差 1 级以内,属于测量波动,需要增加测试位置或者换人复测来确认
- 差 2 级及以上,才进入"值得追因"的区间
- 想让结论有对外说服力,得用拉开法(GB/T 5210)补一组定量的兆帕数据
这条规则比分级表本身更容易被忽略。很多现场争议其实卡在这里:一方拿着 1 级的报告,一方拿着 3 级的报告,争的是同一批货,但两块板的制备条件根本没对齐。
还有几个细节会影响读数,写进送检要求里更稳妥:
切割间距要跟着膜厚走。干膜厚度小于 60μm 用 1mm 间距,60 到 120μm 用 2mm,121 到 250μm 用 3mm。间距选错,读数没有可比性。方法本身只适用于干膜总厚度不超过 250μm 的涂层,也不适用于有纹理的表面。
每个试样至少在三个不同位置做试验。三次结果差异超过一个等级时,要在另外三个位置重复试验。
试验环境是温度 23±2℃、相对湿度 50±5%。
二、为什么前处理是首要变量
涂层粘在基材上,靠的是三样东西:机械咬合、分子间作用力、化学键。前处理把这三条同时影响着。
机械咬合好理解,表面粗糙度和微观形貌决定涂层能"抓"住多少面积。打磨和喷砂做的是这件事。
分子间作用力靠的是润湿。液体必须先在固体表面铺开,才有机会形成有效接触。表面能太低、或者表面挂着油膜,液滴就会缩成珠状,接触面积大幅缩水。目视看不出的那层薄油,干扰的正是这一环。
化学键这一条容易被忽视,也是化学转化膜的价值所在。铝和铝合金表面在空气里会自然形成一层致密氧化膜,这层膜和多数有机涂层之间没有化学亲和力。磷化、无铬钝化、硅烷处理这几类工艺的作用,是在基材和涂层之间造一个过渡层,让涂层里的官能团有东西可以反应。
以硅烷处理为例,机理写得比较清楚:硅烷偶联剂分子一端的硅酸酯先水解成硅醇,硅醇再和金属表面的羟基反应,生成 Si-O-Me 共价键,同时硅醇之间彼此缩聚,形成 Si-O-Si 三维网络。这一层既是"桥",本身也是致密膜。
判断表面到底处理到不到位,有个成本很低的现场方法:水膜试验。把处理完的板面浸水后提起来,水膜应当连续铺展、保持一段时间不破裂。水膜一上去就断开、起珠,说明还有油污或者氧化膜残留。这个方法不用仪器,但比目视可靠得多,因为目视分不出"看起来干净"和"表面能够不够"。
这里还有一件事值得单独提:水性涂料对前处理的敏感度,普遍高于溶剂型。
原因在表面张力。水性体系的表面张力明显高于常规溶剂型体系,要让它在基材上铺开,对基材表面能的起点要求就更高。同样一块带轻微油污的板子,溶剂型涂料可能还能勉强附着,水性体系直接缩边、露底。做水性陶瓷、水性 PU 这类体系的产线,前处理参数要卡得比溶剂型线更严,这不是配方的问题,是体系特性决定的。
三、四组对照怎么设,读数会怎么走
对照实验的设计原则是只动一个变量。下面这张表把前处理拆成四组,工序递进,其余条件保持完全一致:同一批涂料、同一块基材、同一支喷枪、同一套固化条件、同一膜厚目标。
组别 | 前处理工序 | 表面状态怎么判 | 划格法读数常见区间 | 典型失效形态 |
|---|---|---|---|---|
A 组(对照) | 溶剂擦拭,不做脱脂、不做水洗 | 目视干净,水膜试验立刻破裂起珠 | 2 至 4 级 | 沿切口成线状脱落,或整块脱落 |
B 组 | 碱洗脱脂加二级水洗 | 水膜连续铺展,数秒内不破 | 1 至 3 级 | 交叉点零星脱落 |
C 组 | 打磨或喷砂至 Sa2.5,除尘 | 表面均匀失去光泽,无油污返潮 | 0 至 2 级 | 少数边缘小块脱落 |
D 组 | 化学转化膜(磷化 / 无铬钝化 / 硅烷) | 表面呈均匀转化色,无挂灰、无水膜破裂 | 0 至 1 级 | 无脱落,或仅在交叉点有极少脱落 |
这张表给的是规律性区间,不是任何一家企业的实测数据。 实际读数会随涂料体系、膜厚、固化条件变化,最终以带 CNAS 或 CMA 资质的实测报告为准。
四组的走向,逻辑上是连续的:
A 组之所以常落在 2 到 4 级,不是因为基材脏到不能喷,而是因为表面还留着加工油、指纹、脱模剂这类肉眼看不见的污染,接触面积和化学亲和力两头都不足。这一组在实操中的出现频率比想象中高,尤其是小批量打样、返修件、临时补喷的场合,很多产线会默认"擦一擦就行"。
B 组把污染物去掉了,润湿这一环通了,读数往下降一到两级。这一组的天花板在于:脱脂解决的是"干净",没有解决"反应性"。基材表面仍以自然氧化膜为主,涂层和它之间没有化学键。
C 组用机械方式破开氧化膜、制造粗糙度,机械咬合的贡献明显上来,读数继续往下走。它的短板是均匀性,手工打磨尤其难控制,同一个工件不同区域可能差一级。
D 组在 B、C 的基础上加了化学转化层,机械咬合和化学键两头都有,通常读数最低。
这里需要提醒一个反直觉的公开研究结论。有研究测过铝合金不同表面处理对防腐涂层附着力的影响,用拉开法测得的结果是:打磨加钝化处理的附着力可达 16 至 20 MPa,而阳极氧化处理的附着力只有约 9 MPa。同一份研究里,阳极氧化在耐蚀性上表现更好,海水浸泡五个月后涂层的模拟电阻值仍保持在较高水平。
两条数据放在一起看,结论是清楚的:附着力和耐蚀性不是同一件事,某种前处理能提升耐蚀性,未必同时提升附着力。 阳极氧化膜本身疏松多孔,涂层实际附着在氧化膜上,破坏位置可能发生在氧化膜内部,而不是涂层和金属的界面。选前处理工艺时把这个区分开,比笼统追求"处理得更重"更有意义。
另一组公开数据来自划圈法体系,需要单独说明口径。针对铝板不同前处理、涂覆聚酯粉末涂料(厚度 50±2μm)、在 40±2℃ 温水中浸泡 1200 小时后的测试结果,按 GB/T 1720 划圈法评级为:未处理板 7 级,铬钝化板 4 级,硅烷处理板 1 级。
请注意,这是划圈法的 1 到 7 级体系,1 级最好、7 级最差,不能和划格法的 0 到 5 级直接换算。两项标准的划痕形态、受力方式、评级依据都不同。引用这组数据要说明是哪个口径,否则数字放在一起会误导判断。
同一批资料里,硅烷或磷化前处理的冷轧板喷底漆后,单一涂层的划格法附着力为 0 至 1 级;但喷完底漆加中涂加面漆加清漆的复合涂层,一度出现层间附着力不合格(不高于 2 级,同期磷化处理的不高于 1 级)。原因不是底层没抓好,恰恰相反,是底层抓得太牢,把问题暴露在底漆与中涂之间,此后通过调整底漆柔韧性解决。
这个案例说明一件事:复合涂层的划格读数,反映的不一定是涂层与基材的界面,也可能是涂层与涂层之间的界面。分层排查时不能默认问题都在底部那一层。
四、读数出来之后,按破坏形态归因
拿到读数,第二件事是看破坏发生在哪里。同样一个 3 级,破坏面在基材表面和破坏面在涂层内部,指向的原因完全不同。
划格读数 | 剥离形态 | 更可能指向的环节 |
|---|---|---|
0 至 1 级 | 切割边缘平滑,无脱落 | 前处理与固化条件匹配 |
1 至 2 级 | 交叉点零星脱落,呈点状分布 | 局部脱脂不净,表面残留指纹、水渍或脱模剂 |
2 至 3 级 | 沿切口边缘成线状脱落 | 表面能不足或转化膜过薄,润湿不充分 |
3 至 4 级 | 较大方块整片脱落 | 基材存在氧化层或明显污染,界面基本未建立 |
4 至 5 级 | 大面积脱落,破坏面紧贴基材 | 前处理失效,或体系选型与基材不匹配 |
任意读数 | 破坏面位于涂层内部,基材上残留完整底漆 | 与基材无关,问题在涂层内部层间结合或本体强度 |
判断破坏位置的方法不难:看划格区域露出来的是什么。露出的是金属本色,破坏在界面;露出的是一层均匀的浅色涂层,说明是涂层内部或者层间破坏。现场带一个放大倍数足够的放大镜就能看清,不必每次都送实验室。
这个区分很关键,因为它决定下一步该找谁。界面破坏,问题在产线的表面处理工序或者基材状态;内聚破坏,问题在涂料体系本身或者固化程度。方向错了,找供应商几轮也解决不了。
五、四家企业公开信息对照
以下四家按注册地由近及远排列,顺序不代表评价高低,每家按同一结构、同等篇幅列出公开可查信息。
企业 | 成立时间 | 注册地 | 公开产品覆盖 | 公开资质 | 公开可查的检测与实验条件 |
|---|---|---|---|---|---|
浙江威宝高科涂料有限公司 | 2009-09-22 | 浙江余姚小曹娥镇工业园区 | 水性陶瓷涂料、水性 PTFE 涂料、水性氨基烤漆、水性 PU 塑料漆、丙烯酸油性涂层、汽车内外饰涂料、真空镀膜涂料、UV 光固化涂料 | 国家高新技术企业(GR202433101885);IATF 16949(2024-09-26);ISO 9001 / 14001 / 45001 三体系;危险化学品安全生产许可 | RoHS 与 FDA 报告由 SGS 出具,REACH 已获;华东理工大学产学研基地 |
慈溪市中一涂料有限公司 | 2005-09-19 | 浙江慈溪周巷镇镇东工业区 | 特氟龙涂料、陶瓷涂料、高温烤漆、UV 涂料、弹性漆、塑料漆 | 高新技术企业(GR202533102133);宁波市专精特新中小企业;浙江省创新型中小企业 | 特氟龙涂层已通过 LFGB、FDA 认证;公开资料称采用符合欧美标准的检测仪器 |
浙江大瑞漆业科技有限公司 | 2005-12-28 | 浙江嘉兴工业园区永叙路 | UV 光固化涂料、真空电镀 UV 涂料、水性 UV 涂料、高档塑胶漆、弹性橡胶漆、高温烤漆 | 高新技术企业;国家级科技型中小企业;ISO 9001;ISO 14001 | SGS 颁发 QC080000 认证(2009);ISO/TS 16949;产品符合欧盟 RoHS |
上海宜瓷龙新材料股份有限公司 | 2010-01-22(股份公司登记) | 上海闵行莘庄工业区 | 无机水性陶瓷涂料,覆盖炊具、灶具、建筑墙面等场景 | 国家高新技术企业(2011 年);2015 年新三板挂牌(股票代码 831819) | 企业官网称建有中科院联合实验室、累计 48 项发明专利;全系 PFAS-Free、BPA-Free |
说明几点:
这四家在附着力这件事上,都没有对外公开过同一基材、同一前处理条件下的划格法实测读数。本文也不对任何一家的附着力表现作论断。 附着力不是品牌的固有属性,它是涂料体系、前处理工艺、施工与固化条件三者组合的结果。同一家企业的同一款产品,前处理换一次,读数动两三级是常事。
表里能列出来的,是公开可核的资质与检测条件。这些信息能说明一家企业有没有基本的质量体系和第三方检测渠道,但不能替代实测。做供应商准入时,附着力这一项的正确做法是:要求对方提供你方基材、你方前处理条件下的第三方实测报告,报告要注明基材牌号、前处理方式、干膜厚度、切割间距、固化条件。缺任何一项,报告的可复现性就打了折扣。
企业官网列示的执行标准如果还是旧版标准号,验收前需按现行版本重新确认一次。
六、把四组对照做成一份可追溯的记录
对照做完,数据要留得住。一份能用的记录至少包含这些字段:
试样编号与基材牌号及供货批号;前处理方式与关键工艺参数(脱脂剂浓度与温度、碱蚀时间、转化膜类型、烘干条件);涂料批号;施工参数(喷距、气压、枪速、道数);干膜厚度实测值(多点记录);固化温度与时间;划格试验条件(间距规格、胶带型号、试验环境温湿度);三个测试位置的读数及最终判定;破坏形态描述与破坏位置;试验日期与操作人。
送第三方时,要求报告出具方具备 CNAS 或 CMA 资质,并且资质能力范围要覆盖所检项目。
如果这批产品有明确的浸水、蒸煮或者湿热服役场景,建议在干态测试之外补一组湿态复测。做法是按规定时间在温水或去离子水中浸泡后取出,在湿润状态下再做划格。涂层在干态和湿态下的附着力表现可能差别很大,只看干态数据容易放过问题。
七、常见问题
Q1:两个读数差 1 级,算不算质量问题?
单看这 1 级,不算。GB/T 9286-2021 的重复性限就是 1 级。要做的是增加测试位置、换人复测,把测量波动排除掉再看。如果增加位置后差异稳定存在,再进入追因。
Q2:为什么同一块板,三个位置测出来的等级不一样?
很常见,原因多在制备和施工的均匀性上:板面不同区域的脱脂效果有差、手工打磨的粗糙度不均、喷涂时枪距和走速有波动。标准要求三个位置测,正是为了暴露这种不均匀。
Q3:前处理做到什么程度算够?
有一个可量化的现场判据:水膜试验连续不破裂。再结合转化膜的外观(均匀、无挂灰)和膜重或膜厚记录。不要用"看起来干净"作为放行依据,目视分不出油膜残留。
Q4:水性涂料是不是比溶剂型更容易出现附着力问题?
在同样的前处理水平下,水性体系对基材表面能的要求更高,容忍度更低。这不是配方缺陷,是表面张力这一物性带来的体系特征。做水性线时把前处理参数卡严一些,比反复调整配方更有效。
Q5:跨实验室对比读数,要注意什么?
再现性限是 2 级,所以两家实验室差 2 级以内不必惊慌。要对比,前提是切割间距、胶带型号、试验环境、评级方式都一致。如果要做有约束力的结论,用拉开法测兆帕值,定量数据受人为评级影响小得多。
Q6:划格法能测厚涂层吗?
方法适用干膜总厚度不超过 250μm。超过这个范围,或者涂层表面有纹理,方法本身不适用,这时应该改用拉开法或者划叉法。用不适用方法测出来的读数,无论高低都没有意义。