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等耶薛
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中国汽车工程学会标准 T/CSAE -2017 汽车涂层耐紫外线穿透性能测试及评价方法 Test and evaluation method for UV penetration

1 中国汽车工程学会标准 T/CSAE 汽车涂层耐紫外线穿透性能测试及评价方法 Test and evaluation method for UV penetration resistance of automotive coatings ( 征求意见稿 ) 在提交反馈意见时, 请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上 - - 发布 - - 实施中国汽车工程学会发布

2 由中国汽车工程学会发布的本标准, 旨在提升产品研发制造等的水平标准的采用完全自愿, 其对于任何特定用途的可用性和适用性, 包括可能的其他风险, 由采用者自行负责

3 目次前言... II 1 范围规范性引用文件术语和定义试验原理试验仪器和设备测试样品所附着的底材烘箱磁性膜厚仪高度差膜厚仪紫外 - 可见分光光度计试验步骤方法 A: 剥离制膜法涂膜制备涂膜膜厚测定穿透率检测数据分析方法 B: 石英载玻片制膜法涂膜制备涂膜膜厚测定穿透率检测涂膜厚度再次确认数据分析评价标准试验报告... 7 附录 A 汽车涂装工艺简述及不同评价标准的参考涂装工艺 C2B 工艺紧凑型工艺 C1B 工艺 C1B 工艺 C1B 工艺不同评价标准等级的参考涂装工艺... 8 I

4 前言本规范由中国汽车工程学会汽车防腐蚀老化分会提出本规范由中国汽车工程学会批准本规范由中国汽车工程学会归口本规范起草单位 : 安徽江淮汽车集团股份有限公司中国第一汽车股份有限公司众泰汽车研究院北汽新能源汽车股份有限公司上海汽车集团股份有限公司 PPG 涂料 ( 天津 ) 有限公司巴斯夫上海涂料有限公司湖南湘江关西涂料有限公司宝钢股份技术中心重庆长安汽车股份有限公司一汽大众汽车有限公司华晨汽车集团控股有限公司上海涂料研究所安捷伦科技 ( 中国 ) 有限公司中国电器科学研究院有限公司艾仕德涂料系统 ( 上海 ) 有限公司 Q Lab 武进晨光金属涂料杭州库德表面处理技术有限公司阿克苏涂料有限公司华测检测认证集团股份本规范主要起草人 : 邢汶平王纳新张馨月王福才候黎付长城吴吉霞向丽琴葛菲苏琴王玫玫谯朝晖王浩李婷婷张岳掌继锋唐媛张晓东张恒岳晓峰王俊刘翔赵晓宏蒋龙平罗川金锋本规范于 2017 年 XX 月首次发布 1 II

5 III

7 汽车涂层耐紫外线穿透性能测试及评价方法 1 范围本标准规定了汽车车身的单涂层或者复合涂层的耐紫外线穿透性能的测试及评价方法本标准适用于汽车车身涂装工艺的工艺验证和材料开发过程, 其它对紫外线穿透性有要求的涂层体系的耐紫外线穿透性能的测试和评价过程亦可参照 2 规范性引用文件下列标准对于本文件的应用是必不可少的凡是注明日期的引用文件, 其随后所有的修改 ( 不包括勘误内容 ) 或修订版均不适用于本规范, 但鼓励根据本规范达成协议的各方研究使用这些文件最新版本的可能性 GB/T 1727 漆膜一般制备法 GB/T 3186 色漆清漆和色漆与清漆用原材料取样 GB/T 9278 涂料试样状态调节和试验的温湿度 GB/T 色漆和清漆漆膜厚度的测定 JJG 178 紫外可见近红外分光光度计检定规程 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准 3.1 日光紫外辐射紫外线波长范围为 290nm~550nm 电磁辐射 3.2 紫外线穿透性使用紫外 - 可见分光光度计配合积分球附件测定在 290nm~550nm 范围内的穿透率 3.3 石英载玻片一种较为透明的固体物质, 在熔融时形成连续网状结构, 冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料石英载玻片在波长 300nm~400nm 的透过率 90%, 厚度要求为 1mm~3mm 3.4 积分球为中空球, 内表面涂有硫酸钡等高反射的漫反射涂层, 带有光电检测器, 积分球的总开孔面积不超过积分球内表面积的 10% 1

8 4 试验原理紫外 - 可见分光光度计光源发出的复色光经单色器分光以后变成单色光, 仪器在扫描样品的过程中, 不同波长的单色光依次照射到样品上, 检测器检测穿透过来的光强度, 得到样品的穿透率曲线由于涂膜样品不是完全透明均匀的, 光以散射的形式透过样品, 所以需要紫外 - 可见分光光度计配置积分球附件, 把所有角度散射过来的光都收集起来检测在测试的时候, 将样品置于积分球的透射口, 积分球的反射口放置高反射率的白板, 把直接穿透过来的光反射回球体里面图 1 积分球 5 试验仪器和设备 5.1 测试样品所附着的底材 : 石英载玻片聚丙烯板 Tedlar 聚氟乙烯膜 5.2 烘箱 : 室温 +5 ~300, 精度 ±2 5.3 磁性膜厚仪 : 精度 0.1μm 5.4 高度差膜厚仪 : 精度 0.1μm 5.5 紫外 - 可见分光光度计紫外 - 可见分光光度计见图 2, 需满足 JJG 178 紫外可见近红外分光光度计检定规程 Ⅱ 级要求, 仪器需带积分球 2

1 涂膜制备 1) 涂料准备 : 按涂料产品说明书所规定的条件进行样品准备和稀释, 调整涂料粘度到施工粘度, 取样参照 GB/T 3186

并在一侧附近的马口铁板上贴上胶带纸 ( 测量膜厚用 ); 马口铁板聚丙烯板选一符合要求的水平线测量膜厚, 图 3 剥离制膜法示意图下

9 图 2 紫外 - 可见分光光度计 6 试验步骤 6.1 方法 A: 剥离制膜法涂膜制备 1) 涂料准备 : 按涂料产品说明书所规定的条件进行样品准备和稀释, 调整涂料粘度到施工粘度, 取样参照 GB/T 3186 色漆清漆和色漆与清漆用原材料取样 ; 2) 试板准备 : 将聚丙烯板或 Tedlar 聚氟乙烯膜粘贴在马口铁板中间, 并在一侧附近的马口铁板上贴上胶带纸 ( 测量膜厚用 ); 马口铁板聚丙烯板选一符合要求的水平线测量膜厚, 图 3 剥离制膜法示意图下胶带纸膜厚校准点涂膜剥离, 涂膜截取面积为 3) 参照 GB/T 1727 漆膜一般制备法制备漆膜将粘贴在马口铁板上的聚丙烯板或 Tedlar 聚氟乙烯膜, 以手工正常喷涂或喷涂机器人以设置好的参数自动喷涂待测量的涂料样品, 按从上到下膜厚递增的原则, 以获得不同膜厚下的涂膜如是水性涂料则经预烘干 ( 一般 80 /10min) 后, 再 3

10 将试板放入烘箱中按涂料的烘干窗口 ( 一般 140 /30min) 进行烘烤, 冷却后待用如若制备复合涂层的涂膜试片, 按照规定的工艺条件闪干或烘干后再进行下一道涂层的喷涂, 最终完全烘干待用如果喷涂梯度膜厚超过正常施工范围, 调整烘干温度及烘干时间 ; 涂膜膜厚测定 1) 涂膜膜厚初步测定 : 除去马口铁板上的胶带纸, 用露出的马口铁板作为基材校准膜厚仪后, 测量马口铁板上涂膜的膜厚作为对应水平线上的聚丙烯板或 Tedlar 聚氟乙烯膜上的涂膜厚度马口铁板两侧涂膜膜厚差异需严格控制, 膜厚在 15μm 以内的 ( 含 15μm), 两侧涂膜厚度差异应控制在 1μm 之内, 膜厚在 15μm 以上的, 两侧涂膜厚度差异应控制在 2μm 之内, 则视为合格涂膜可用于紫外线穿透率检测 ; 2) 涂膜剥离 : 用小刀将聚丙烯板或 Tedlar 聚氟乙烯膜上的涂膜划破, 并将涂膜沿水平方向小心从聚丙烯板或 Tedlar 聚氟乙烯膜上剥离下来, 避免涂膜被拉伸 ; 3) 涂膜厚度确认 : 再次以马口铁板为基材校准膜厚仪, 将剥离好的涂膜试片平整的放置在马口板上, 覆盖透明塑料膜进行膜厚测定, 测量方法按 GB/T 色漆和清漆漆膜厚度的测定进行测定同一涂膜试片平行测量三次膜厚, 膜厚差异在 1μm 之内, 则紫外线穿透率检测数据有效穿透率检测 1) 涂膜试片试验前需进行状态调节, 除另有规定, 一般需参照 GB/T/9278 的规定在温度 (23 ±2) 和相对湿度 (50±5)% 环境下调节至少 16h 2) 测试前, 紫外 - 可见分光光度计需预热 30min 3) 设备参数设置建议 : 测量波长范围为 290nm~550nm, 数据采集间隔为 1nm, 狭缝宽度不大于 2nm, 时间不小于 0.5s; 4) 积分球的反射口放置高反射的白板, 底材置于积分球的透射口, 扫描基线, 空白样测量走完基线后, 将底材换成待测试的样品, 扫描样品的穿透率曲线, 同一涂膜进行 3 轮测试, 观察其重现性 5) 涂膜试片完成测试并保存数据, 穿透率数据保留小数点后三位取出涂膜试片, 关闭仪器数据分析 1) 将耐紫外线穿透率的评价标准输入到电脑内, 形成标准曲线, 将测试的涂膜试片的耐紫外线穿透率曲线与标准曲线进行比较和分析, 判定该涂膜试片的耐紫外线穿透性能等级 2) 测试的涂膜试片的膜厚采用测定的数据进行分析 4

6.2 方法 B: 石英载玻片制膜法 6.2.1 涂膜制备 1) 涂料准备 : 按涂料产品说明书所规定的条件进行样品准备和稀释, 调整涂料粘度到施工粘度 ; 2) 试板准备 : 将石英载玻片粘贴在马口铁板中间, 并在载玻片一侧附近的马口铁板上贴上胶带纸 ( 测量膜厚用 ) 马口铁板石英载玻片胶带纸膜厚校准点选一符合要求的水平线测量膜厚, 红色圆圈表示膜厚检测点图 4

11 6.2 方法 B: 石英载玻片制膜法涂膜制备 1) 涂料准备 : 按涂料产品说明书所规定的条件进行样品准备和稀释, 调整涂料粘度到施工粘度 ; 2) 试板准备 : 将石英载玻片粘贴在马口铁板中间, 并在载玻片一侧附近的马口铁板上贴上胶带纸 ( 测量膜厚用 ) 马口铁板石英载玻片胶带纸膜厚校准点选一符合要求的水平线测量膜厚, 红色圆圈表示膜厚检测点图 4 石英载玻片制膜法示意图 3) 参照 GB/T 1727 漆膜一般制备法制备漆膜以手工正常喷涂或机器人以设置好的参数自动喷涂待测量的涂料, 按从上到下膜厚递增的原则, 以获得不同膜厚下的涂膜如是水性涂料则经预烘干 ( 一般 80 /10min) 后, 将试板放入烘箱中按涂料的烘干窗口 ( 一般 140 /30min) 进行烘烤, 冷却后待用如若制备复合涂层的涂膜试片, 按照规定的工艺条件闪干或烘干后再进行下一道涂层的喷涂, 最终完全烘干待用如果喷涂梯度膜厚超过正常施工范围, 调整烘干温度及烘干时间 ; 涂膜膜厚测定涂膜膜厚初步测定 : 除去马口铁板上的胶带纸, 用露出的马口铁板作为基材校准膜厚仪后, 在马口铁板上测量涂膜的膜厚作为对应石英载玻片上涂膜的厚度马口铁板两侧涂膜膜厚差异需严格控制, 膜厚在 15μm 以内的 ( 含 15μm), 两侧涂膜厚度差异应控制在 1μm 之内, 膜厚在 15μm 以上的, 两侧涂膜厚度差异应控制在 2μm 之内, 则视为合格涂膜, 可用于紫外线穿透率检测穿透率检测穿透率检测过程同进行检测 ; 涂膜厚度再次确认将石英载玻片上穿透率测试区域的涂膜局部进行破坏以露出载玻片基材, 利用高度差法测定石 5

12 英载玻片上的涂膜厚度, 同一载玻片穿透率测试区域的涂膜厚度平行测量三次, 膜厚差异在 1μm 之内, 则紫外线穿透率检测数据有效数据分析 1) 将耐紫外线穿透率的评价标准输入到电脑内, 形成标准曲线, 将测试的涂膜试片的耐紫外线穿透率曲线与标准曲线进行比较和分析, 判定该涂膜试片的耐紫外线穿透性能等级 2) 测试的涂膜试片的膜厚采用测定的数据进行分析 7 评价标准汽车涂层耐紫外线穿透性能的评价标准为参考标准, 分为 5 个等级, 由高到底从 1 级到 5 级, 每个等级各个波段的控制要求见表 1, 其对应的标准曲线如图 5 所示如有必要, 可评价并记录处于梯度中间的等级测试涂膜的膜厚及涂层结构由各方自行约定表 1: 不同等级各个波段控制要求波长范围 (nm) 控制要求 1 级级级级级 * * 表示 : 适用于车身内表面日照较少的区域, 如车门内表面前后盖内表面等区域 6

13 图 5: 参考标准曲线 8 试验报告试验报告应至少包括下列内容 : 1) 对样品的描述 ; 2) 涂膜制备方法及厚度 ; 3) 试验的结果及平行试样的结果 ; 4) 任何在试验过程中可观察到的不同寻常的特征 ; 5) 试验日期 ; 6) 试验人员 ; 7) 任何偏离本标准的情况 7

14 附录 A 汽车涂装工艺简述及不同评价标准的参考涂装工艺 1. 3C2B 工艺将中涂 + 色漆 + 清漆称为 3C, 中涂烘干及面漆烘干称为 2B,3C2B 涂装工艺为 : 前处理电泳电泳烘干电泳打磨涂胶 ( 胶烘干 ) 中涂 ( 预烘干 ) 中涂烘干面漆 ( 预烘干 ) 清漆面漆烘干检查 2. 紧凑型工艺紧凑型涂装工艺, 在传统工艺的基础上取消了中涂及中涂烘干, 以喷涂二道面漆层 ( 分别用 BC1 BC2 表示 ) 达到中涂 + 面漆的效果, 在保证涂膜质量的前提下, 实现了缩短工艺流程紧凑型工艺流程为 : 前处理电泳电泳烘干电泳打磨涂胶胶预烘干面漆 BC1 面漆 BC2( 预烘干 ) 清漆面漆烘干检查 3.3C1B 工艺中涂面漆湿碰湿工艺, 在电泳漆涂层上以湿碰湿的方式喷涂中涂金属色漆和清漆, 并一次性烘干的工艺,3C1B 涂装工艺为 : 前处理电泳电泳烘干电泳打磨涂胶胶预烘干中涂 ( 预烘干 ) 面漆 ( 预烘干 ) 清漆面漆烘干检查 4.1C1B 工艺 1C1B 工艺为电泳涂层上喷涂一道面漆涂层的工艺, 仅有面漆涂层, 工艺流程为 : 前处理电泳电泳烘干电泳打磨涂胶单涂层面漆 ( 预烘干 ) 面漆烘干检查 5.2C1B 工艺 2C1B 工艺为在电泳涂层上以湿碰湿的方式喷涂色漆和清漆并一次性烘干的工艺, 工艺流程为 : 前处理电泳电泳烘干电泳打磨面漆 ( 金属色漆或实色漆 )( 预烘干 ) 清漆面漆烘干检查 6. 不同评价标准等级的参考涂装工艺 1 级 2 级 3 级参考工艺为 :3C2B 工艺 / 紧凑型工艺 /3C1B 工艺 /1C1B 工艺等涂装工艺 4 级 5 级参考工艺为 :2C1B 工艺 /1C1B 工艺或 3C2B 工艺紧凑型工艺 3C1B 工艺省去部分涂层的涂装工艺 8

由中国汽车工程学会发布的本标准, 旨在提升产品研发制造等的水平标准的采用完全自愿, 其对于任何特定用途的可用性和适用性, 包括可能的其他风险, 由采用者自行负责

由中国汽车工程学会发布的本标准, 旨在提升产品研发制造等的水平标准的采用完全自愿, 其对于任何特定用途的可用性和适用性, 包括可能的其他风险, 由采用者自行负责中国汽车工程学会标准 T/CSAE -2017 汽车涂层耐紫外线穿透性能测试及评价方法 Test and evaluation method for UV penetration resistance of automotive coatings ( 报批稿 ) 在提交反馈意见时, 请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上 - - 发布 - - 实施中国汽车工程学会发布由中国汽车工程学会发布的本标准,