ASTM D3359 胶带测试

ASTM D3359 胶带测试

要点速览

• ASTM D3359 通过划穿涂层再撕下压敏胶带来评定附着力。该方法快速、属于定性评价，且对操作者的划格、贴带和撕带手法十分敏感。
• 方法 A（X 形划痕）适用于现场及较厚涂层；方法 B（十字划格）适用于实验室及厚度低于约 125 µm（5 mil）的薄膜。
• 胶带本身就是方法的一部分。原先指定的 3M Scotch 610 已停产，使用不同胶带得到的结果不具可比性。
• 5B 的结果只能证明涂层今天经受住了这种胶带的考验，并不代表耐久性，因此应配合耐磨、耐湿热或老化后附着力测试一并评估。

ASTM D3359 胶带测试

ASTM D3359《胶带法评定附着力的标准试验方法》是一种评估涂膜与基材附着程度的规程：先划穿涂膜，再在划痕上贴附并撕除压敏胶带，然后按 0 至 5 级对涂层脱落量评级。该标准最初针对金属上的涂料而制定，但在整个塑料行业中，它是检查注塑件和薄膜上油墨、涂层及装饰面漆的日常手段，主要原因是它只需要一把刀片、一把直尺、一卷胶带和一张参照图表。

其普及也正是其弱点所在。该测试属于定性评价，划格和撕带均由手工完成，而且除非明确规定并记录，胶带本身就是一个不受控的变量。带着这种认识使用，它是一种出色的筛查工具；若在不说明胶带和方法的情况下将其作为合格/不合格的规范，只会引发供应商与客户之间谁也说服不了谁的争执。

两种方法

方法 A：X 形划痕

在涂层上划两条约 40 mm 长的切口，直至基材，两条切口在中部附近以 30 至 45 度角相交。在交叉处贴上胶带，压平后撕下。结果按 5A（无剥落或脱落）至 0A（脱落超出 X 形区域）评级。方法 A 适用于厚度大于约 125 µm（5 mil）的涂层以及不便划出精确格栅的现场使用。

方法 B：十字划格

沿每个方向划出六条或十一条平行切口，形成由小方格组成的网格。切口间距取决于干膜厚度：厚度不超过约 50 µm（2 mil）的薄膜为 1 mm，50 至 125 µm 之间的薄膜为 2 mm。厚度超过 125 µm 的涂层应改用方法 A 测试。撕带后检查格栅并评级：

影响结果的操作细节

• 切口必须划至基材。刀片变钝或切口过浅，会使格栅下方的涂层仍保持连续，从而抬高评级。对于塑料，相反的错误同样重要：划伤过深会在较软的基材中产生应力并引发与附着力无关的裂纹。
• 贴带方式。胶带应居中覆盖切口，先用手指抚平，再用铅笔橡皮或类似物用力擦压，确保完全贴合。夹入空气或有未擦压的区域，会使撕带偏软而出现虚假的合格。
• 停留时间与撕除。标准要求在贴带后很短的时间内（约 90 秒）撕下胶带，并以尽可能接近 180 度的角度快速反向撕除。撕得过慢或角度过低会降低施加于涂层的应力，同样会抬高评级。
• 检验。应在良好照明下，对照标准中的参考图例评级，最好由不知道各样品对应关系的操作者进行。
• 报告。应包括方法、干膜厚度、胶带品牌和型号、平行试样数量以及每个试样的评级。未注明胶带的评级是不完整的。

该选哪种胶带：3M 610、600 还是 810

早期版本的标准指定了具体产品：3M Scotch 610，一种 25 mm 宽的半透明压敏胶带。3M 停产 610 之后，Permacel P-99 成为被广泛使用的替代品，并依次被标准引用；它现在同样已停产。现行版本的 D3359 不再将方法与单一产品绑定，而是要求由双方约定胶带并随结果一并报告，标准还明确指出不同胶带的粘附强度各异，因此使用不同胶带得到的结果不能相互比较。

实际上，实验室真正使用的胶带大多集中在以下三种：

• 3M Scotch 600 是一种透明、有光泽的通用胶带，是目前正式 D3359 测试的常见选择，通常也是三者中粘性最强的。
• 3M Scotch Magic 810 是每张办公桌上都有的哑光“隐形”胶带，广泛用于生产现场的非正式油墨附着力检查。其粘附力通常低于 600，因此用 810 测试合格的涂层，用 600 不一定合格。
• 已停产的 610 仍出现在较早的规范和作业指导书中。要求使用 610 的规范应予更新，改为指定可以采购到的胶带；若要延续历史结果，还应提供相关性数据。

关键不在于哪种胶带才是正确的，而在于胶带就是一个测试参数，与切口间距完全一样，只有与胶带信息并列，结果才有意义。

在塑料和印刷油墨上应用 D3359

对于注塑件和薄膜，胶带测试往往既是对涂层的检查，也是对预处理的检查。若某个零件评为 0B 或 1B，整块方格干净地从基材上揭起，则说明界面存在问题：表面能偏低、污染、脱模剂、添加剂析出或弱界面层。这属于粘附失效，补救措施在上游，即在表面预处理或清洁环节，而不在油墨。若剥落仅限于切口边缘和交叉点，则说明是脆性或过固化的膜在刀片造成的应力集中处发生内聚失效。有关粘附失效与内聚失效的区别，请参阅我们的指南为什么塑料上的粘接会失效。

对于印刷塑料，还有两点需要注意。第一，油墨通常在印刷后立即测试，并在完全固化后以及环境暴露后再次测试，因为 UV 固化油墨和双组分油墨在数小时至数天内附着力仍会继续发展或下降。第二，对于印刷软包装，ASTM F2252 描述了专为柔性基材上油墨编写的胶带规程，往往是更合适的参考标准。如果需要的是数值而非评级，则以 ASTM D4541 的拉开法附着力或搭接剪切试样取代胶带测试；相关取舍已在涂层与油墨附着力及耐磨耐久性的测量技术中讨论。

结果的解读

塑料上油墨和装饰涂层的生产规范通常要求 4B 或更好，预处理良好的表面则应达到 5B。应将评级视为一种筛查：今天的 5B 只说明涂层此刻在这种胶带、这个温度下是粘合牢固的，并不能说明经过 500 小时湿热、一次洗碗机循环或在汽车内饰中放置一年之后会怎样。应将胶带测试与应用实际面对的耐磨、耐化学品和环境测试结合使用，并在开发阶段用它并排比较不同的预处理方案，这时其速度优势才真正体现出来。

相关术语与延伸阅读

• 涂层与油墨附着力及耐磨耐久性的测量技术
• 表面能
• 接触角
• 塑料上的粘接失效
• 塑料喷墨打印

在生产中的应用

The Sabreen Group 为塑料上的油墨和涂层附着力提供独立的工程支持，涵盖从预处理选择到测试方法规范制定和失效分析的全过程。如果您正在编写附着力规范、评定某种预处理或调查现场失效，我们的工程服务团队可以提供帮助。欢迎联系我们探讨您的应用。

常见问题

什么是 ASTM D3359 胶带测试？

这是一种评定涂层附着力的标准方法：将涂层划穿至基材，在划痕上贴附压敏胶带，撕下胶带后按 0 至 5 级对涂层脱落量评级。该方法快速、属于定性评价，广泛用于塑料上的油墨和涂层。

ASTM D3359 规定使用哪种胶带？

历史上为 3M Scotch 610，后来是 Permacel P-99，两者现均已停产。现行版本要求双方约定胶带并随结果一并报告，因为不同胶带的附着力各不相同，结果之间不具可比性。3M 600 是正式测试的常见选择；810 Magic Tape 常用于非正式检查。

方法 A 与方法 B 有什么区别？

方法 A 采用单个 X 形划痕，适用于现场使用及厚度大于约 125 µm 的涂层。方法 B 采用间距为 1 mm 或 2 mm 的十字划格，适用于实验室测试较薄的薄膜。

5B 评级意味着什么？

没有涂层脱落，切口边缘完全光滑。4B 允许在交叉点处有小片剥落，面积低于格栅面积的 5%。塑料上油墨的大多数生产规范要求达到 4B 或更好。

仅靠胶带测试足以认定油墨或涂层合格吗？

不足以。它只确认在测试时、在某一种胶带下的附着力。耐磨、耐化学品、耐湿热和耐热的耐久性必须另行测试；如需定量数值，则改用拉开法或搭接剪切法。

---