ASTM D3359涂層附著力測試標準

ASTM D3359 是由美國材料與試驗協會（ASTM International）制定的涂層附著力測試標準，全稱為《Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test》（通過膠帶測試測量附著力的標準試驗方法）。該標準廣泛應用于涂料、油漆、清漆、粉末涂層、電鍍層等有機或無機涂層的附著力評估，是工業界最常用的附著力檢測方法之一。

一、標準核心目的與適用范圍

1. 核心目的

評估涂層與基底材料（如金屬、木材、塑料、混凝土等）之間，或多層涂層體系中各涂層之間的結合強度，判斷涂層是否容易剝落、起皮。

2. 適用范圍

• 涂層類型：液體涂料、粉末涂料、電泳漆、電鍍層、氧化膜等。

• 基底類型：金屬（鋼、鋁、鋅等）、非金屬（塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、木材等）。

• 不適用場景：不適合評估厚涂層（通常＞250μm，如厚漿型防腐涂層）、彈性涂層（如橡膠類涂層）的附著力，此類場景通常需參考 ASTM D4541（拉開法）。

二、標準主要測試方法：兩種核心 “劃格法”

ASTM D3359 包含 A 法（十字劃格法） 和 B 法（多刃劃格法） 兩種，均通過 “劃格 + 膠帶剝離” 的步驟完成測試，核心差異在于劃格的刃數和間距。

1. 方法 A：十字劃格法（Cross-Cut Tape Test）

• 適用場景：適用于薄膜涂層（通常厚度≤50μm），或基底表面較軟（如塑料、木材）的涂層。

• 測試工具：

• 單刃切割刀（刀刃鋒利，角度 15°~30°）。

• 直尺（確保切割直線）。

• 標準壓敏膠帶（需符合 ASTM D3359 規定，如 3M 610 膠帶或等同品，寬度 25.4mm）。

• 橡皮擦（用于壓實膠帶）。

• 測試步驟：

1. 表面預處理：確保測試區域涂層無油污、灰塵，基底清潔干燥。

2. 劃格：用切割刀在涂層上劃兩條垂直交叉的直線（形成 “十字”），切割深度需完全穿透涂層至基底（但不損傷基底本身），劃線間距為 1mm（涂層厚度≤6μm）或 2mm（涂層厚度 6~50μm）。

3. 清潔：用軟毛刷或壓縮空氣清除劃格產生的碎屑。

4. 膠帶粘貼與剝離：將膠帶完全覆蓋劃格區域，用橡皮擦用力壓實（確保膠帶與涂層充分貼合），然后以180° 角快速剝離膠帶（剝離時間≤1 秒）。

5. 結果評級：根據涂層剝落的程度，按標準評級（0 級～5 級）。

2. 方法 B：多刃劃格法（Multiple-Cut Tape Test）

• 適用場景：適用于中厚涂層（通常厚度 50~250μm），或基底表面較硬（如金屬、陶瓷）的涂層。

• 測試工具：

• 多刃切割器（通常為 6 刃，刀刃間距 1mm、2mm 或 3mm，根據涂層厚度選擇）。

• 標準壓敏膠帶（同方法 A）。

• 砝碼或壓力裝置（確保切割時壓力均勻，通常施加 5N 壓力）。

• 測試步驟：

1. 表面預處理：同方法 A。

2. 劃格：用多刃切割器在涂層上劃一組平行直線（間距 1mm/2mm/3mm），然后在垂直方向再劃一組平行直線，形成 “網格”（通常為 100 個小方格，10×10），切割深度需完全穿透涂層至基底。

3. 清潔：清除網格內的碎屑。

4. 膠帶粘貼與剝離：同方法 A（180° 快速剝離）。

5. 結果評級：按網格內涂層剝落的面積和程度評級（0 級～5 級）。

三、關鍵結果評級標準（ASTM D3359 統一評級）

兩種方法均采用 0 級（最佳）~5 級（最差） 的評級體系，評級需結合 “涂層剝落程度” 和 “基底暴露情況”。

注：評級時需拍攝照片記錄，檢測報告中需明確標注 “測試方法（A/B）、劃格間距、膠帶類型、評級結果”。

四、檢測報告中需體現的關鍵信息

根據 ASTM D3359 要求，檢測報告需包含以下核心數據，以確保測試的可重復性和有效性：

1. 標準信息：明確引用 “ASTM D3359-XX”（XX 為年份，如現行常用版本 ASTM D3359-23）。

2. 測試方法：注明使用 A 法（十字劃格）還是 B 法（多刃劃格）。

3. 樣品信息：

• 基底材料類型（如 Q235 鋼、6061 鋁、ABS 塑料等）。

• 涂層類型（如環氧底漆、聚氨酯面漆、粉末涂層等）。

• 涂層厚度（需在測試前用涂層測厚儀測量，精確至 μm）。

4. 測試條件：

• 劃格間距（1mm/2mm/3mm，根據涂層厚度選擇）。

• 膠帶型號（如 3M 610、Scotch 810 等，需符合 ASTM D3359 規定）。

• 環境條件（測試溫度、濕度，通常為 23±2℃，50±5% RH）。

5. 測試結果：

• 評級等級（0~5 級）。

• 剝落面積百分比（如 “1 級，剝落面積約 3%”）。

• 附測試區域照片（標注劃格位置和剝落情況）。

6. 結論：判斷涂層附著力是否符合客戶要求或相關規范（如 “符合 XX 產品技術要求，評級 0 級”）。

五、與其他附著力標準的區別

ASTM D3359（劃格法）是 “定性 / 半定量” 方法，操作簡單、成本低，但精度有限；工業中常與其他附著力標準配合使用，需注意區分：

六、常見注意事項

1. 切割深度控制：必須完全穿透涂層至基底，但不可過度切割損傷基底（否則會誤判為涂層附著力差）。

2. 膠帶選擇：需使用 ASTM D3359 指定的壓敏膠帶，不可隨意替換（不同膠帶的粘接力差異會影響結果）。

3. 剝離速度：膠帶剝離需 “快速、180° 角”，速度過慢會導致剝落不徹底，影響評級準確性。

4. 平行測試：同一樣品需在不同區域進行 3 次平行測試，取平均評級作為最終結果。

總之，ASTM D3359 是涂層附著力檢測的 “基礎標準”，其核心優勢在于操作簡便、適用性廣，是工業生產中質量控制、產品驗收的重要依據。檢測報告需嚴格體現上述關鍵信息，才能確保結果的權威性和可比性。