汽车清漆Taber磨耗测试

一、测试目的与原理

汽车清漆作为涂层最外层，需具备抗刮擦、耐磨耗的性能，以抵御日常使用中的沙石冲击、刷洗摩擦等磨损场景。

Taber 磨耗测试通过模拟实际磨损工况，评估清漆涂层的耐磨强度、表面完整性及耐候性，为涂料配方优化、涂装工艺改进及产品质量验收提供依据。

其原理是利用特定磨轮在规定负荷下对涂层表面进行旋转摩擦，通过测量磨耗前后的质量损失或光泽度变化，量化涂层的耐磨性能。

二、测试准备

样品制备：

测试样品需为平整的涂层试板（如钢板或铝板），尺寸通常为 100mm×100mm，清漆涂层厚度需符合实际汽车涂装标准（一般为 30~50μm），并确保涂层固化完全（按工艺要求干燥 7 天以上）。

每组测试至少准备 3 个平行样品，避免试板边缘效应，测试区域需远离样品边缘 20mm 以上。

设备与耗材：

Taber 磨耗试验机：配备可旋转的样品平台及两组对称安装的磨轮（常用磨轮型号如 CS-10、CS-17，对应不同磨损强度，CS-17 适用于更严苛的测试）。

辅助工具：分析天平（精度 0.1mg）、光泽度仪（60° 入射角）、吸尘器（用于清除磨耗碎屑）。

环境要求：测试在常温（23±2℃）、常湿（50±5% RH）下进行，避免温湿度影响涂层硬度。

三、测试流程

预处理与初始测量：

用无尘布蘸取乙醇擦拭样品表面，去除油污和灰尘，干燥后测量初始质量（精确至 0.1mg）及初始光泽度（记录 60° 光泽值，如未特殊说明，通常测试 3 个点取平均值）。

安装与参数设置：

将样品固定在试验机的旋转平台中央，确保表面平整无翘曲；根据测试标准选择磨轮型号及负荷（如 GB/T 1768 规定负荷为 1000g / 轮，ISO 7724 可选用 500g / 轮），设定旋转速度（通常为 60r/min）和磨耗次数（如 500 次、1000 次，或根据预期使用场景定制）。

磨耗过程：

启动试验机，磨轮随平台旋转并对样品表面施加摩擦，过程中需定期用吸尘器清除磨屑，避免碎屑堆积影响测试精度。

若磨轮出现明显磨损（如磨料脱落、形状改变），需及时更换。

后处理与结果测量：

达到设定磨耗次数后停机，用软毛刷清理样品表面残留磨屑，再次测量质量（计算质量损失 Δm）及光泽度（计算光泽保持率 =（磨耗后光泽 / 初始光泽）×100%）。

目视观察涂层表面状态：是否出现露底、裂纹、剥落或明显划痕，记录磨损区域的形貌特征。

四、结果判定与评价指标

量化指标：

质量损失：单位为 mg/1000 次，数值越小，耐磨性越好（如优质清漆磨耗 1000 次后质量损失≤5mg）。

光泽保持率：百分比数值越高，涂层抗磨耗导致的光泽衰减能力越强（通常要求≥80%）。

外观判定：

磨耗后涂层表面不得出现穿透至底漆的划痕，或大面积剥落、开裂；若出现局部轻微划痕但未露底，需结合使用场景评估是否合格（如乘用车外饰清漆要求更严苛）。

五、参考标准与应用场景

常用标准：

国家标准 GB/T 1768《色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法》；

国际标准 ISO 7724《Paints and varnishes—Determination of abrasion resistance—Rotating abrader method》；

汽车行业标准如 GM 9504P、Ford ESB-M4D924-A，对磨轮型号、负荷及判定指标有具体规定。

应用场景：

汽车原厂涂料供应商的清漆配方筛选（如比较不同树脂体系的耐磨性）；

涂装生产线的质量监控（检测喷涂工艺对涂层耐磨性能的影响）；

售后市场涂层修复材料的性能验证（如镀膜、蜡层的耐磨保护效果）。

六、注意事项与拓展说明

磨轮型号选择需匹配实际使用场景：CS-10 磨轮适用于模拟沙尘、轻微摩擦，CS-17 磨轮更接近刷洗、石子冲击等严苛工况。

样品边缘需做防护处理（如涂覆蜡层），避免边缘崩裂影响测试结果；若涂层较薄（<20μm），可增加磨耗次数至 1000 次以上，提高数据区分度。

除质量和光泽度外，可结合显微镜观察磨损表面的微观形貌（如磨痕深度、涂层分层情况），或通过红外光谱分析磨耗前后的化学结构变化，进一步探究磨损机理。