涂料性能检测方法

涂料、染料和颜料的检查9.1涂料的检查涂料，即俗称的“油漆”，是涂于物体表面能形成含有保护、装饰或特殊性能的固态膜的一类液体或固体的总称。这种材料能够用不同工艺通过施工涂布在被涂物表面，干燥固化后，形成一层高分子聚合物薄膜即涂膜，粘附牢固且含有一定强度。涂料的分类办法有诸多，现在，在我国涂料工业中按成膜物质（基料）分类，可将涂料分为17类，如醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、酚醛树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等。涂料除了含有装饰外观、避免腐蚀的作用外，还含有许多特殊功效，如防火涂料、防霉涂料、示温涂料、飞机的防雷达波涂料以及示芥子毒气涂料等等不胜枚举，是一种用途广泛的精细化工产品。因此，对涂料产品的检查显得尤为重要。9.1.1涂料产品的取样为了得到适宜数量的涂料的代表性样品，GB3186—82对产品类型、盛样容器及取样器械等进行了规定，并制订了色漆、清漆和有关涂料产品的取样方式。本节对它们分别作以下介绍。1.产品类型GB3186—82中根据涂料产品的状态，将产品分为下列五种类型：A型：单一均匀液相的流体，如清漆和稀释剂。B型：两个液相构成的流体，如乳液。C型：一种或两个液相与一种或多个固相一起构成的流体，如色漆和乳胶漆。D型：粘稠状，由一种或多个固相带有少量液相所构成，如腻子、厚浆涂料和用油或清漆调制的颜料色浆，也涉及粘稠的树脂状物质。E型：粉末状，如粉末涂料。2.盛样容器和取样器械（1）盛样容器对涂料产品，采用下列适宜大小的干净的广口容器盛样：1）内部不涂漆的金属罐；2）棕色或透明的可密封玻璃瓶；3）纸袋或塑料袋。（2）取样器械为了使产品尽量混合均匀，取出有代表性的样品，应采用不和样品发生化学反映的取样器械，并且取样器械应便于使用和清洗（无深凹的沟槽、锋利的内角、难于清洗及检查其清洗程度的部位）。对于涂料产品，惯用的取样器械涉及下列两类：1）搅拌器：涉及不锈钢或木制搅棒器和机械搅拌器两类。2）取样器：惯用QYG—I型、QYG—Ⅱ型、QYG—Ⅲ型、QYG—Ⅳ型取样管及QYQ—I型贮槽取样器，如图9-1所示。也可采用效果类似的取样器。3.取样数目产品交货时，应统计产品的桶数，按随机取样办法，对同一生产厂生产的相似包装的产品进行取样，取样数采用表1-17规定的采样单元进行采样。图9-1五件取样器及搅拌器简图4.待取样产品的初检程序产品交货、拟定取样数目后，应对其进行初检，初检的程序涉及：（1）桶的外观检查（2）桶的启动（3）对不同类型的产品分别按下述环节进行初检1）对A、B类流体状产品的初检①目测检查并统计表面与否结皮及结皮的程度，如软、硬、厚、薄。如出现结皮，则沿容器内壁分离除去，统计除去结皮的难易。②目测检查并统计产品的稠度，观察产品与否有触变或胶凝现象。③检查样品的分层状况，观察有无可见杂质和沉淀物，并予统计。④充足搅拌，使产品达成均匀一致。2）对C、D类流体状及粘稠产品的初检①同A、B类流体状产品的初检环节①。②目测检查并统计产品的稠度，观察产品与否假稠、触变或胶凝。③检查样品有无分层、外来异物和沉淀，沉淀程度分为软、硬、干硬（用调漆刀切割结块时，内部容易碎裂），并对检查成果进行统计。④混合均匀。如结皮已分散不能除尽，应过筛除去结皮；有沉淀的样品，可用搅拌器械使样品充足混匀。在无搅拌器或沉淀无法搅起的状况下，可将桶内流动介质倒入一种干净的容器内，用刮铲从容器底部铲起沉淀，研碎后，再把流动介质分几次倒回原先的桶中，充足混合。如按此法操作仍不能混合均匀时，则阐明沉淀已干硬，不能用来实验。注意：胶凝或有干硬沉淀不能均匀混合的产品不能用来实验；为减少溶剂损失，操作应尽快进行。3）对E类粉末状产品的初检检查与否有反常的颜色、大或硬的结块和外来异物等不正常现象，并予统计。（4）编写初检报告编写的初检报告应涉及下列内容：1）标志所列的各项内容；2）外观；3）结皮及除去的方式；4）沉淀状况和混合或再混合程序；5）其它5.取样初检完毕，按下列办法之一取样：（1）贮槽或槽车的取样对A、B、C、D类产品，搅拌均匀后，选择适宜的取样器，从容器上部（距液面1/10处）、中部（距液面5/10处）、下部（距液面9/10处）三个不同水平部位取相似量的样品，进行再混合。搅拌均匀后，取两份各为（0.2～0.4）L的样品分别装入样品容器中，样品容器应留有约5％的空隙，盖严，并将样品容器外部擦洗干净，立刻作好标志并予以密封。（2）生产线取样应以适宜的时间间隔，从放料口取相似量的样品进行再混合。搅拌均匀后，取两份各为0.2L～0.4L的样品按（1）法进行操作。（3）桶（罐和袋等）的取样按表1-17规定的取样数，选择适宜的取样器，从已初检过的桶内不同部位取相似量的样品，混合均匀后，取两份各为0.2L～0.4L的样品按（1）法进行操作。（4）粉末产品的取样按表1-17规定的取样数，选择适宜的取样器，取出相似量的样品，用四分法取出实验所需最低量的四倍，分别装于两个样品容器内，盖严，立刻作好标志并予以密封。样品的标志应贴在样品容器的颈部或本体上，应贴牢，并能耐潮湿及样品中的溶剂。标志应涉及以下内容：1）制造厂名；2）样品的名称、品种和型号；3）批号、贮槽号、桶号等；4）生产日期和取样日期；5）交货产品的总数；6）取样地点和取样者。取出的样品应按生产厂规定的条件贮存和使用。样品取出后，应尽快检查。6.安全注意事项（1）取样者必须熟悉被取产品的特性和安全操作的有关知识及解决办法。（2）取样者必须恪守安全操作规定，必要时应采用防护装置。9.1.2涂料产品通用项目的检查本节仅介绍涂料产品通用项目的检查办法。1.清漆和清油透明度的测定（1）办法原理用试样与原则液比较，观察样品呈现的浑浊程度，以原则液的等级表达清漆和清油的透明度。（2）仪器设备1）具塞比色管：容量25mL；2）比色架；3）吸管：10mL；4）量筒：20mL、100mL；5）天平：感量为0.01g；6）光电分光光度计：72型；图9-2木制暗箱7）木制暗箱：500mm×400mm×600mm，如图9-2所示。暗箱内用3mm厚的磨砂玻璃将箱分成上下两部分，磨砂玻璃的磨面对下，使光线均匀。暗箱上部平行等距装置15W日光灯2支，前面安装一挡光板，下部正面敞开，用于检查，内壁涂无光黑漆。（3）重要试剂1）直接黄棕新D3G溶液：称取0.1g直接黄棕新D3G染料，加入20mL蒸馏水，充足搅拌，使之溶解。如有沉淀，则取用上部清液。2）柔软剂VS（十八烷基乙烯脲）溶液：称取1g柔软剂VS，加入200mL蒸馏水，充足搅拌，使其溶解，静置48h后，弃除上层清液，取中间溶液备用。3）原则液的配制：①按照表9-1所列柔软剂VS溶液和蒸馏水的用量，配成“透明”、“微浑”、“浑浊”三级试液，分别在光电分光光度计上（波长选用460nm），用VS溶液和蒸馏水校正至相称于该三级透明度的透光率，校正好的试液作为无色部分的原则液。表9-1各级透明度配比量等级透明度配比量（容量计）以VS溶液或蒸馏水在光电分光光度计上校正成透光率/%柔软剂VS溶液/mL蒸馏水/mL1透明02001002微浑620085±23浑浊1120072±2②按照表9-2所列柔软剂VS溶液和蒸馏水的用量如环节①进行校正，校正好的试液再加直接黄棕新D3G溶液调节至相称于铁钴比色计色阶为12～13之间，作为有色部分的原则液。表9-2各级透明度配比量等级透明度配比量（容量计）以VS溶液或蒸馏水在光电分光光度计上校正成透光率/%柔软剂VS溶液/mL蒸馏水/mL1透明02001002微浑1420060±23浑浊2020035±2③无色和有色的原则液分别装于比色管中，加塞盖紧，排列于架上，妥善保管，避免光照。原则液的有效使用期定为6个月。（4）检查环节将试样倒入干燥干净的比色管中，调节到温度（25±1）℃，于暗箱的透射光下与一系列不同浑浊程度的原则液（无色的则用无色部分，有色的用有色部分）比较，选出与试样最靠近的一级原则液。在测试过程中，如发现原则液有棉絮状悬浮物或沉淀时，可摇匀后再与试样进行对比。如试样由于温度低而引发浑浊，可在水浴中加热到（50～55）℃，保持5min，然后冷却至（25±1）℃，再保持5min后进行测定。（5）检查成果清漆和清油试样的透明度等级直接以与试样最靠近的一级原则液的等级表达。检查完毕，所出具的检查报告中应涉及下列内容：1）测试样品的名称、型号、来源、批号；2）注明采用的国标；3）测试办法；4）测试成果；5）测试日期。其它项目的检查报告内容同上，下列不再叙述。2.清漆和清油颜色的测定用铁钴比色计或罗维明比色计目视比色测定清漆和清油的颜色，并以铁钴比色计的色阶号或罗维明色度值表达液体的颜色。具体测定原理和测定环节见本书第2章2.7介绍。3.涂料粘度的测定涂料产品粘度的测定办法有粘度杯法和落球粘度计法。粘度杯法测定原理和测定环节见第2章2.10介绍，在此只介绍落球粘度计法。（1）办法原理落球粘度计法是运用钢质小球在液体中流动的速度快慢来测定液体的条件粘度，即在一定的温度下，一定规格的钢球垂直下落通过盛有试样的玻璃管上、下两刻度线所需的时间，以秒（s）表达。（2）仪器设备落球粘度计：由玻璃管与钢球两部分构成，玻璃管长350mm，内径为（25±0.25）mm，距两端管口边沿50mm处各有一刻度线，两线间距为250mm。在管口上、下端有软木塞子，上端软木塞中间有一铁钉。玻璃管被垂直固定在架上（以铅锤测定）。钢球直径为（8±0.03）mm。落球粘度计如图9-3所示。图9-3落球粘度计（3）检查环节将透明试样倒入玻璃管中，使试样高于上端刻度线40mm。放入钢球，塞上带铁钉的软木塞。将永久磁铁放置在带铁钉的软木塞上。将管子颠倒使铁钉吸住钢球，再翻转过来，固定在架上。使用铅锤，调节玻璃管使其垂直。将永久磁铁拿走，使钢球自由下落，当钢球刚落到上刻度线时，立刻启动秒表。至钢球落到下刻度线时停止秒表。以钢球通过两刻度线的时间以秒（s）表达试样粘度的大小。（4）检查成果取两次测定值4.涂料细度的测定（1）办法原理细度也称研磨细度，其测定原理是将涂料铺展为厚度不同的图9-4刮板细度计薄膜，观察在何种厚度下显现出粒子。（2）仪器设备1）小调漆刀2）刮板细度计：如图9-4所示。量程有（0～150）μm、（0～100）μm、（0～50μm）。细度在30μm及30μm下列时应用量程为50μm的刮板细度计、（31～70）μm时应用量程为100μm的刮板细度计，70μm以上时应用量程为150μm的刮板细度计。（3）检查环节刮板细度计在使用前必须用溶剂认真洗净擦干，在擦洗时应用细软揩布。将符合产品原则粘度指标的试样，用小调漆刀充足搅匀，然后在刮板细度计的沟槽最深部分，滴入试样数滴，以能充满沟槽而略有多出为宜。以双手持刮刀（如图9-4示），横置在磨光平板上端（在试样边沿处），使刮刀与磨光平板表面垂直接触。在3s内，将刮刀由沟槽深的部位向浅的部位拉过，使漆样充满沟槽而平板上不留有余漆。刮刀拉过后，立刻（不超出5s）使视线与沟槽平面成（15～30）º角，对光观察沟槽中颗粒均匀显露处，记下读数（精确到最小分度值）。如有个别颗粒显露于其它分度线时，则读数与相邻分度线范畴内，不得超出三个颗粒，见图9-5所示。图9-5刮板细度计的沟槽及刻度（1）量程（0～150）μm，（2）量程（0～100）μm，（3）量程（0～50μm）（4）检查成果平行实验三次，实验成果取两次相近读数的算术平均值，以μm（μm）表达。两次读数的误差不应不不大于仪器的最小分度值。5.涂料固体含量的测定（1）办法原理固体含量的测定属于涂料构成分析项目，是以涂料在一定温度下加热焙烘、干燥后剩余物质质量与试样质量的比值（质量百分数）来表达。（2）仪器设备1）玻璃培养皿：直径（75～80）mm，边高（8～10）mm；2）玻璃表面皿：直径（80～100）mm。3）磨口滴瓶：50mL；4）玻璃干燥器：内放变色硅胶或无水氯化钙；5）天平：感量为0.01g；6）温度计：（0～200）℃，（0～300）℃；7）坩埚钳、鼓风恒温烘箱。（3）检查环节培养皿法表9-3多个涂料焙烘温度规定表涂料名称焙烘温度，/℃硝基涂料、过氯乙烯涂料、丙烯酸涂料、虫胶漆80±2缩醛胶100±2油基涂料、酯胶漆、沥青涂料、酚醛涂料、氨基涂料、醇酸涂料、环氧涂料、乳胶漆、聚氨酯涂料120±2聚酯涂料、大漆150±2水性漆160±2聚酰亚胺漆180±2有机硅涂料在1~2小时内，由120升温到180℃，再于（180±2）℃保温聚酯漆包线漆200±2先将干燥干净的培养皿在（105±2）℃烘箱内焙烘30min。取出放入干燥器中，冷却至室温后，称重。用磨口滴瓶取样，以减量法称取（1.5～2）g试样[过氯乙烯涂料取样（2～2.5）g，丙烯酸涂料及固体含量低于15％的涂料类取样（4～5）g]，置于已称重的培养皿中，使试样均匀地流布于容器的底部，然后放于已调节到按表9-3所规定温度的鼓风恒温烘箱内焙烘一定时间后，取出，放入干燥器中冷却至室温后，称重，然后再放入烘箱内焙烘30min，取出，放入干燥器中冷却至室温后，称重，直至恒重。2）表面皿法本办法合用于不能用培养皿法测定的高粘度涂料如腻子、乳液和硝基电缆漆等。先将两块干燥干净能够互相吻合的表面皿在（105±2）℃烘箱内焙烘30min。取出放入干燥器中冷却至室温，称重。将试样放在一块表面皿上，另一块盖在上面（凸面对上），在天平上精确称取（1.5～2）g，然后将盖的表面皿反过来，使两块皿互相吻合，轻轻压下，再将皿分开，使试样面朝上，放入已调节到按表9-3所规定温度的恒温鼓风烘箱内焙烘一定时间，下列操作同培养皿法。（4）检查成果固体含量的质量分数w按式9-1计算：w＝（m2-m1）/m（9-1）式中：m1—容器(表面皿或培养皿)的质量，g；m2—焙烘后试样和容器的质量，g；m—试样的质量，g。实验成果取两次平行实验的平均值，两次平行实验的相对误差不不不大于3％。6.涂料水分的测定采用共沸蒸馏法进行涂料产品中所含水分的测定。具体测定原理和测定环节见第2章2.6介绍。7.涂料挥发物和不挥发物的测定（1）办法原理采用烘干的办法，将样品烘干前、后的质量差及样品烘干后的质量分别与样品烘干前的质量进行比较，以质量分数表达涂料挥发物和不挥发物的含量。（2）仪器设备1）玻璃、马口铁或铝质的平底圆盘，直径约75mm。2）长约100mm的细玻璃棒。3）鼓风恒温烘箱。4）玻璃干燥器：内放干燥剂。5）天平：感量为0.001g。（3）检查环节在（105±2）℃（或其它商定温度）的烘箱内，干燥玻璃、马口铁或铝制的圆盘和玻璃棒，并在干燥器内冷却至室温。称量带有玻璃棒的圆盘，精确到lmg，然后以同样的精确度在盘内称入受试产品（2±0.2）g（或其它双方认为适宜的数量）。确保样品均匀地分散在盘面上。如产品含高挥发性的溶剂，则用减量法从一带塞称量瓶称样至盘内，然后于热水浴上缓缓加热到大部分溶剂挥发完为止。把盛玻璃棒和试样的盘一起放入预热到（105±2）℃（或其它商定温度）的烘箱内，保持3h（或其它商定的时间）。经短时间的加热后从烘箱内取出盘，用玻璃棒搅拌试样，把表面结皮加以破碎，再将棒、盘放回烘箱。到规定的加热时间后，将盘、棒移入干燥器内，冷却到室温再称重，精确到lmg。实验平行测定最少两次。（4）检查成果按式（9-2）、式（9-3）分别计算挥发物的质量分数w（V）或不挥发物的质量分数w（NV）。w(V)=(m1-m2)／m1(9-2)w(NV)=m2／m1(9-3)式中：m1—加热前试样的质量，g；m2—加热后试样的质量，g。以两次测试的算术平均值（精确到一位小数）报告成果。8.涂料闪点的测定采用闭口杯法测定涂料的闪点，具体测定原理和测定环节见第2章2.11介绍。9.1.3涂料施工性能的检测1.涂料干燥时间的测定（1）办法原理涂料干燥时间的测定有表面干燥时间和实际干燥时间两项。在规定的干燥条件下，表层成膜的时间为表干时间，全部形成固体涂膜的时间为实际干燥时间，以小时（h）或分（）表达。测定时在原则规定的底材上制备涂膜，然后按产品原则规定的干燥条件进行干燥，到规定时间时，在距膜面边沿不不大于1cm的范畴内，检查涂膜与否表面干燥或实际干燥。（2）仪器设备马口铁板：50mm×120mm×（0.2～0.3）mm；65mm×150mm×（0.2～0.3）mm；2）紫铜片：T2，硬态，50mm×100mm×（0.1～0.3）mm；3）铝板：LY12，50mm×120mm×1mm；4）铝片盒：45mm×45mm×20mm[铝片厚度（0.05～0.1）mm]；5）脱脂棉球：lcm疏松棉球；6）定性滤纸：标重75g／，15cm×15cm；7）保险刀片；8）秒表：分度为0.2秒；9）天平：感量为0.01g；图9-6干燥实验器10）电热鼓风箱；11）干燥实验器：如图9-6所示。（3）检查环节按涂膜普通制备法（见9.1.4中有关内容）在马口铁板、紫铜铜片（或产品原则规定的底材）上制备涂膜，然后在一定的干燥条件下进行干燥。每隔若干时间或达成规定的时间时，在距膜面边沿不不大于1cm的范畴内，选用下列办法检查涂膜与否表面干燥或实际干燥。（烘干的涂膜从电热鼓风箱中取出后，应在恒温恒湿条件下放置30min后测试）1）表面干燥时间测定法①吹棉球法在涂膜表面上轻轻放上一种脱脂棉球，用嘴距棉球10cm～15cm，沿水平方向轻吹棉球，如能吹走，膜面不留有棉丝，即认为表面干燥。②指触法以手指轻触涂膜表面，如感到有些发粘，但无涂料粘在手指上，即认为表面干燥。2）实际干燥时间测定法①压滤纸法在涂膜上放一片定性滤纸（光滑面接触涂膜），滤纸上再轻轻放置干燥实验器，同时开动秒表，经30s，移去干燥实验器，将样板翻转（涂膜向下），滤纸能自由落下，或在背面用握板之手的食指轻敲几下，滤纸能自由落下而滤纸纤维不被粘在涂膜上，即认为涂膜实际干燥。对于产品原则中规定涂膜允许稍有粘性的涂料，如样板翻转经食指轻敲后，滤纸仍不能自由落下时，将样板放在玻璃板上，用镊子夹住预先折起的滤纸的一角，沿水平方向轻拉滤纸，当样板不动，滤纸已被拉下，即使涂膜上粘有滤纸纤维，亦认为涂膜实际干燥，但应标明涂膜稍有粘性。②压棉球法在涂膜表面上放一种脱脂棉球，于棉球上再轻轻放置干燥实验器，同时开动秒表，经30s，将干燥实验器和棉球拿掉，放置5min，观察涂膜无棉球的痕迹及失光现象，涂膜上若留有1～2根棉丝，用棉球能轻轻掸掉，均认为涂膜实际干燥。③刀片法用保险刀片在样板上切刮涂膜，并观察其底层及膜内有无粘着现象。若无粘着现象，即认为涂膜实际干燥。④厚层干燥法（合用绝缘涂料）用二甲苯或乙醇将铝片盒擦净、干燥。称取试样20g（以50％固体含量计），静止至试样内无气泡（不消失的气泡用针挑出），水平放入加热至规定温度的电热鼓风箱内。按一定的升温速度和时间进行干燥。然后取出冷却，小心撕开铝片盒将试块完整地剥出。检查试块的表面、内部和底层与否符合产品原则规定，当试块从中间被剪成两份，应没有粘液状物，剪开的截面合拢再拉开，亦无拉丝现象，则认为厚层实际干燥。平行实验三次，如两个成果符合规定，即认为厚层干燥。（注意：油基涂料样板不能与硝基涂料样板放在同一种电热鼓风箱内干燥。）2.涂料遮盖力的测定（1）办法原理涂料的遮盖力是指涂料消除底材上的颜色或颜色差别的能力。测定时把涂料均匀地涂刷在物体表面上，以使其不再呈现底色时涂料的最小用量（g／表达涂料的遮盖力。（2）仪器设备漆刷：宽（25～35）mm；玻璃板：100mm×100mm×（1.2～2）mm，100mm×250mm×（1.2～2）mm；3）木板：100mm×100mm×（l.5～2.5）mm；4）天平：感量为0.01g，0.001g；5）刷涂法黑白格玻璃板：将100mm×250mm的玻璃板的一端遮住，100mm×50mm留作实验时手执之用，然后在剩余的100mm×200mm的面积上喷一层黑色硝基涂料。待干后用小刀认真地间隔划去25mm×25mm的正方形，再将玻璃板放入水中浸泡半晌，取出晾干，间隔剥去正方形涂膜处，再喷上一层白色硝基涂料，即成含有32个正方形之黑白间隔的玻璃板。然后再贴上一张光滑牛皮纸，刮涂一层环氧胶（以避免溶剂渗入破坏黑白格涂膜），即制得牢固的黑白格板。如图9-7所示。图9-7黑白格玻璃板图9-8黑白格木板6）喷涂法黑白格木板：在100mm×100mm的木板上喷一层黑硝基涂料。待干后涂面贴一张同面积大小的白色厚光滑纸，然后用小刀认真地间隔划去25mm×25mm的正方形，再喷上一层白色硝基涂料，待干后认真揭去存留的间隔正方形纸，即制得含有16个正方形之黑白格间隔板。如图9-8所示。7）木制暗箱：如图9-2所示。（3）检查环节刷涂法根据产品原则规定的粘度（如粘度稠无法涂刷，则将试样调至适宜的粘度，但稀释剂用量在计算遮盖力时应扣除），在感量为0.01g天平上称出盛有涂料的杯子和漆刷的总质量。用漆刷将涂料均匀地涂刷于玻璃黑白格板上，放在暗箱内，距离磨砂玻璃片15cm～20cm，有黑白格的一端与平面倾斜成30°～45°交角，分别在1支和2支日光灯下进行观察，以都刚看不见黑白格为终点。然后将盛有剩余涂料的杯子和漆刷称重，求出黑白格板上涂料的质量。涂刷时应快速均匀，不应将涂料刷在板的边沿上。喷涂法将涂料试样调至适于喷涂的粘度[（23±2）℃条件下，在涂－4粘度计中的测定值，油基涂料应为（20～30）s；挥发性涂料为（15～25）s]。先在感量0.001g的天平上分别称重两块100mm×100mm的玻璃板，用喷枪薄薄地分层喷涂试样，每次喷涂后放在黑白格木板上，置于暗箱内，下列操作同1）法。至终点后，把玻璃板背面和边沿的涂料擦净，按表9-3中规定的焙烘温度烘至恒重。（4）检查成果刷涂法中涂料遮盖力X（g／m2）按式9-4计算（以湿涂膜计）：X=（m1-m2）／Ａ（9-4）式中：m1—未涂刷前盛有涂料的杯子和漆刷的总质量，g；m2—涂刷后盛有剩余涂料的杯子和漆刷的总质量，g；A—黑白格板涂料的面积，A=200cm2=0.02m22）喷涂法中涂料遮盖力X（g／m2）按式9-5计算（以干膜计）：X=（m1-m2）／Ａ（9-5）式中：m1—未喷涂前玻璃板的质量，g；m2—喷涂涂膜恒重后的玻璃板的质量，g；A—黑白格板涂料的面积，A=100cm2=0.01m2平行测定两次，成果之差不不不大于平均值的5％，则取其平均值，否则必须重新实验。9.1.4涂膜性能的检测涂膜的制备（1）材料设备1）马口铁板：镀锡量为E4，硬度等级为T52，厚度为（0.2～0.3）mm。除另有规定外，尺寸为25mm×120mm、50mm×120mm或70mm×150mm的试板。2）玻璃板：尺寸为90mm×120mm×（2～3）mm的试板。3）钢板：应符合GB/T912-1989普通碳素钢的技术规定，尺寸为50mm×120mm×（0.45～0.55）mm或65mm×150mm×（0.45～0.55）mm的试板。4）铝板：尺寸为50mm×150mm×（l～2）mm的试板。5）石棉水泥板：应符合建标25规定的规定，厚度为（3～6）mm的试板。6）钢棒：普通低碳钢棒，直径（13±2）mm，长120mm、一端为圆滑面，另一端有孔或环。7）漆刷：宽（25～35）mm。8）喷枪：喷嘴内径（0.75～2）mm。9）涂膜制备器。10）旋转涂漆器：如图9-9所示。11）粘度计：涂－4粘度计。12）杠杆千分尺或其它涂膜测厚仪。13）秒表：分度为0.2s。图9-9旋转涂漆器14）干燥箱：电热鼓风恒温干燥箱。（2）制板办法涂膜前先按GB/T9271-1988规定对所用底板进行表面解决，然后将试样搅拌均匀，如果试样表面有结皮，则应先认真揭去。多组分涂料按规定的配比称量混合，搅抖均匀。必要时混合均匀的试样可用0.124mm～0.175mm（120目～80目）筛子过筛。然后将试样稀释至适宜粘度或按产品原则规定的粘度，按规定选用下列办法之一制备涂膜。刷涂法用漆刷在规定的试板上，快速均匀地沿纵横方向涂刷，使其成一层均匀的涂膜，不允许有空白或溢流现象。涂刷好的样板，按规定进行干燥。喷涂法在规定的试板上喷涂成均匀的涂膜，不得有空白或溢流现象。喷涂时，喷枪与被涂面之间的距离不不大于200mm，喷涂方向要与被涂面成适宜的角度，空气压力为（0.2～0.4）MPa（空气应过滤去油、水及污物），喷枪移动速度要均匀。喷涂好的样板按规定进行干燥。浸涂法将试样稀释至适宜的粘度，以缓慢均匀的速度将试板垂直浸入涂料液中，停留30s后，以同样速度从涂料中取出，放在干净处滴干10min～30min，滴干的样板或钢棒垂直悬挂于恒温恒湿处或电热鼓风恒温干燥箱中干燥（干燥条件按产品原则规定），如产品原则对第一次浸涂的干燥时间没有规定，可自行拟定，但不超出产品原则中所规定的干燥时间。控制第一次涂膜的干燥程度，以确保制成的涂膜不致因第二次浸涂后发生流挂、咬底或起皱等现象。此后，将试样倒转180º，按上述办法进行第二次浸涂、滴干，然后按规定进行干燥。刮涂法将试板放在平台上，并予以固定。按产品规定湿膜厚度，选用适宜间隙的涂膜制备器，将其放在试板的一端，制备器的长边与试板的短边大致平行或放在试板规定的位置上，然后在制备器的前面均匀地放上适量试样，握住制备器，用一定的向下压力，并以150mm／s的速度匀速滑过试板，即涂布成需要厚度的湿膜。均匀涂膜制备法（旋转涂漆器法）把底板固定在样板架上，在旋转涂漆器上选定旋转时间（以“秒”计）及转速（以“转／分”计），并使涂料产品的温度与测定粘度时的温度一致，在整个制备过程中保持不变。将涂料产品[粘度介于30s~150s（涂-4杯）]沿长方形底板纵向的中心线成带状地注入，其量约占底板的二分之一面积，快速盖上盖子，启动电机，待仪器自动停止转动后，方可打开盖子，取出样板，立刻检查，选用涂膜均匀平整且全覆盖底板表面的样板，按规定进行干燥。浇注法把充足搅拌的涂料样品均匀浇注在整块水平的样板上，再以45º角倾斜放置在干净无灰处（10~30）min，使样板上多出的涂料流尽，以同样的角度置于干燥箱或烘箱内，按规定进行干燥。然后，将样板倒转180º，按上述办法进行第二次浇注、干燥。注意：上述多个办法的制板过程中，均不允许手指与试板表面或涂膜表面直接接触，以免留下指印影响涂膜性能的测试。（3）涂膜的干燥和状态调节状态调节是指在实验前将试样和试件置于有关温度和湿度的规定条件下，并使它们此条件下保持预定时间的整个操作。除另有规定外，恒温恒湿条件是指原则环境条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%。1）自干涂料制备的涂膜应平放在恒温恒湿条件下，按产品原则规定的时间进行干燥。普通自干涂料在恒温恒湿条件下进行状态调节48h（涉及干燥时间在内）；挥发性涂料状态调节24h（涉及干燥时间在内）。2）烘干涂料制备的涂膜应先在室温放置（15～30）min，再平放入电热鼓风恒温干燥箱中按产品原则规定的温度和时间进行干燥。干燥后的涂膜在恒温恒湿条件下状态调节（0.5～l）h。（4）涂膜厚度多个涂膜干燥后的涂膜厚度应符合表9-4中的规定，然后才干进行多个性能的测定。表9-4多个涂膜干燥后的涂膜厚度名称厚度/µm清油、丙烯酸清漆13±3酯胶、酚醛、醇酸等清漆15±3沥青、环氧、氨基、过氯乙烯、硝基、有机硅等清漆20±3磁漆、底漆、调合漆23±3丙烯酸磁漆、底漆18±3乙烯磷化底漆10±3厚漆35±5腻子500±20防腐漆单一漆膜的耐酸耐碱性及防锈漆的耐盐水性、耐磨性（均涂二道）45±5单一漆膜的耐湿热性23±3防腐漆酸套漆膜的耐酸耐碱性70±10磨光性30±52.涂膜光泽度的测定（1）办法原理涂膜光泽度是涂膜表面的一种光学性质，以其反射光的能力来表达。测定时采用固定角度的光电光泽计，在同一条件下，分别测定从涂膜表面来的正反射光量与从原则板表面来的正反射光量，涂膜光泽度以两者之比的百分数表达。（2）仪器设备玻璃板：90mm×20mm×（2～3）mm；光泽计：GZ－1型，如图9-10所示。（3）检查环节图9-10GZ－1型光泽计先在玻璃板上制备涂膜，清漆需涂在预先涂有同类型的黑色无光漆的底板上。测定时，接通电源，按下电源开关预热10min后，按下140％的量程选择钮，拉动样板夹。将黑色原则板插入空隙里夹好。慢慢转动原则旋钮，使表针批示原则板所标定的光泽数。取出原则板。插入被测样板。光泽低于70％时，应按下70％的量程选择钮，在样板的三个不同位置进行测量，读数精确至1％。每测定五块样板后，用原则板校对一次。原则板宜用擦镜纸或绒布擦，以免损伤镜面。（4）检查成果成果取三点读数的算术平均值。各测量点读数与平均值之差，不不不大于平均值的5％。3.涂膜硬度的测定硬度是指涂膜抵抗诸如碰撞、压陷、擦划等机械力作用的能力。可用摆杆阻尼实验法和铅笔测定法测定。（1）摆杆阻尼实验法办法原理在色漆、清漆及有关产品的单层或多层涂层上进行摆杆阻尼实验，测定其阻尼时间，接触涂层表面的摆杆以一定周期摆动时，如表面越软，则摆杆的摆幅衰减越快。反之，衰减越慢。2）仪器设备①摆杆：科尼格摆杆、珀萨兹摆杆及双摆杆的形状和构造如图9-11、图9-12和图9-13所示（尺寸单位：mm）。它们形状虽不同，但重要构造均由一横杆与一开口框架相连，横杆下面均嵌入二个用作支点的钢珠，框架的下端成一种指针式的尖端。图9-11科尼格摆杆图9-12珀萨兹摆杆图9-13双摆示意图②仪器座：用于支撑试板和摆杆。座上设有一种垂直支承杆，并与一含有工作平面的水平台相连接，尺寸普通为95mm×110mm，厚度不不大于10mm。当摆杆离开水平工作台时，有一框架支承摆杆。座内并安有机械装置可使摆杆无振动地落在试板上。③秒表：分度值为0.1s。④试板：100mm×100mm×5mm的浮法或抛光平板玻璃。试板须按规定解决、制备涂膜并干燥。除另有规定外，涂层的厚度应符合表9-4中的规定。3）检查环节除另有规定外，实验应在（23±2）℃、相对湿度（50±5）％下进行。使用仪器时，应避免气流和振动，并且建议使用一种保护外罩。将抛光玻璃板放于仪器水平工作台上，用一种酒精水平仪置于玻璃板上，调节仪器底座的垫脚螺丝，使板成水平。用乙醚湿润了的软绸布（或棉纸），擦净支承钢珠。将摆杆处在试板相似的环境条件下放置10min，将被测试板涂膜朝上，放置在水平工作台上，然后使摆杆慢慢降落到试板上。核对标尺零点与静止位置时的摆尖与否处在同一垂直位置，如不一致则应予以调节。在支轴没横向位移的状况下，将摆杆偏转一定的角度（科尼格摆为6º，珀萨兹摆为12º），停在预定的停点处。松开摆杆，开动秒表。统计摆幅由6º到3º（科尼格摆）、12º到4º（珀萨兹摆）及5º到2º的时间，以秒计。可在同一块试板的三个不同位置上进行测量，统计每次测量的成果及三次测量的平均值。4）检查成果①科尼格摆法、珀萨兹摆法涂层阻尼时间的计算涂层阻尼时间是以同一块试板上三次测量值的平均值表达。对于有自动统计摆杆在规定角度范畴内摆动次数的阻尼实验仪，其阻尼时间应按式9-6进行计算。t=T/n（9-6）式中：t—涂层阻尼时问，秒；T—摆的周期，秒／次；n—规定角度范畴内摆杆摆动的次数，次。②双摆杆法涂膜硬度的计算按式9-7进行：X=t／t。（9-7）式中：t—摆杆在涂膜上从5º到2º的摆动时间，s；t。—摆杆在玻璃板上从5º到2º的摆动时间，s。（2）铅笔硬度法办法原理采用已知硬度标号的铅笔刮划涂膜，以铅笔的硬度标号表达涂膜硬度的测定办法。仪器设备①铅笔硬度实验仪如图9-14所示。图9-14铅笔硬度实验仪②一组中华牌高级绘图铅笔：9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B，其中9H最硬，6B最软。③试板：马口铁板或薄钢板，尺寸为50mm×120mm×（0.2～0.3）mm；70mm×150mm×（0.45～0.8）mm。④长城牌高级绘图橡皮、400#水砂纸、削笔刀、检查环节①实验机法a.制备实验用铅笔：用削笔刀削去木杆部分，使铅芯呈圆柱状露出约3mm。然后在坚硬的平面上放置砂纸，将铅芯垂直靠在砂纸上画圆圈，慢慢地研磨，直至铅笔尖端磨成平面，边沿锐利为止。b.在实验机的实验样板放置台上，将样板的涂膜面对上，水平地放置且固定。c.实验机的重物通过重心的垂直线使涂膜面的交点接触到铅笔芯的尖端，将铅笔固定在铅笔夹具上。d.调节平衡重锤，使实验样板上加载的铅笔荷重处在不正不负的状态，然后将固定螺丝拧紧，使铅笔离开涂膜面，固定连杆。在重物放置台上加上（l.00±0.05）kg的重物，放松固定螺丝，使铅笔芯的尖端接触到涂膜面，重物的荷重加到尖端上。e.恒速地摇动手轮，使实验样板向着铅笔芯反方向水平移动约3mm，使笔芯刮划涂膜表面，移动的速度为0.5mm/s。将实验样板向着与移动方向垂直的方向挪动，以变动位置，刮划五道。铅笔的尖端，每道刮划后，要重新磨平再用。f.涂膜刮破（或擦伤）的状况：在五道刮划实验中，如果有二道或二道以上认为未刮破（或擦伤）到样板的底材或底层涂膜时，则换用前一位铅笔硬度标号的铅笔进行同样实验，直至选出涂膜被刮破（或擦伤）二道或二道以上的铅笔，记下在这个铅笔硬度标号后一位的硬度标号。注：擦伤是指在涂膜表面有微小的刮痕，但由于压力使涂膜凹下去的现象不作考虑。如果在实验处的涂膜无伤痕，则可用橡皮擦除去碳粉，以对着垂直于刮划的方向与实验样板的面成45º角进行目视检查，能分辨的伤则认为是擦伤。②手动法a.制备实验用铅笔：办法同①法。b.将样板放置在水平的台面上，涂膜向上固定，如图9-15所示。手持铅笔约成45º角，以铅笔芯不折断为度，在涂膜面上推压，向实验者前方以均匀的、约1cm/s的速度推压约1cm，在涂膜面上刮划。图9-15手动法示意图c.每刮划一道，要对铅笔芯的尖端进行重新研磨，对同一硬度标号的铅笔重复刮划五道。下列操作同①实验机法中f条。检查成果对于硬度标号互相邻近的二支铅笔，找出涂膜被刮破（或擦伤）二道以上（涉及二道）及未满二道的铅笔后，将未满二道的铅笔硬度标号作为涂膜的铅笔硬度。4.涂膜附着力的测定（1）办法原理涂膜对底材粘合的坚牢程度即附着力，按圆滚线划痕范畴内的涂膜完整程度评定，以级表达。（2）仪器设备1）马口铁板：50mm×100mm×（0.2～0.3）mm；2）四倍放大镜；3）漆刷：宽（25～35）mm4）附着力测定仪：如图9-16所示。图9-16附着力测定仪（3）检查环节在马口铁板上（或按产品原则规定的底材）制备样板3块，待涂膜实干后，于恒温恒湿的条件下测定。测前先检查附着力测定仪的针头，如不锐利应予更换，更换办法为：提起半截螺帽⑦，抽出实验台⑥，即可换针。当发现划痕与原则回转半径不符时，应调节回转半径，其办法是松开卡针盘③背面的螺栓、回转半径调节螺栓④，适宜移动卡针盘后，依次紧固上述螺栓，划痕与原则圆滚线图比较，如仍不符应重新调节回转半径，直至与原则回转半径5.25mm的圆滚线相似为调节完毕。测定时，将样板正放在实验台⑥上，拧紧固定样板调节螺栓⑤、⑧和调节螺栓⑩，向后移动升降棒②，使转针的尖端接触到涂膜，如划痕未露底板，应酌加砝码。按顺时针方向，均匀摇动摇柄，转速以（80～100）r/min为宜，圆滚线划痕原则图长为（7.5±0.5）cm。向前移动升降棒=2\*GB3②，使卡针盘提起，松开固定样板的有关螺栓⑤、⑧、⑩，取出样板，用漆刷除去划痕上的漆屑，以四倍放大镜检查划痕并评级。（4）检查成果以样板上划痕的上侧为检查的目的，依次标出1、2、3、4、5、6、7等七个部位。对应分为七个等级。按次序检查各部位的涂膜完整程度，如某一部位的格子有70％以上完好，则定为该部位是完好的，否则应认为坏损。例如，部位1涂膜完好，附着力最佳，定为一级；部位1涂膜坏损而部位2完好，附着力次之，定为二级。依次类推，七级为附着力最差。原则划痕圆滚线如图9-17所示。成果以最少有两块样板的级别一致为准。图9-17原则划痕圆滚线5．涂膜柔韧性的测定（1）办法原理涂膜柔韧性是指涂膜随其底材一起变形而不发生损坏的能力。测定时使用柔韧性测定器，以不引发涂膜破坏的最小轴棒直径表达涂膜的柔韧性。（2）仪器设备1）底板：平整、无扭曲，板面应无任何可见裂纹和皱纹。除另有规定外，底板应是120mm×25mm×（0.2～0.3）mm的马口铁板。2）4倍放大镜。3）柔韧性测定器：如图9-19所示，柔韧性测定器由直径不同的7个钢制轴棒固定在底座上构成的。柔韧性测定器经装配后，各轴棒与安装平面的垂直度公差值不不不大于0.lmm。图9-19柔韧性测定器（3）检查环节在马口铁板上制备涂膜。经干燥、状态调节后测定涂膜厚度，然后在规定的恒温恒湿条件下，用双手将试板涂膜朝上，紧压于规定直径的轴棒上，运用两大姆指的力量在（2～3）s内，绕轴棒弯曲试板，弯曲后两大姆指应对称于轴棒中心线。然后用4倍放大镜观察涂膜。检查涂膜与否产生网纹、裂纹及剥落等破坏现象。（4）检查成果统计涂膜破坏的具体状况，以不引发涂膜破坏的最小轴棒直径表达涂膜的柔韧性。6．涂膜耐冲击性的测定（1）办法原理涂膜耐冲击性是指涂膜在重锤冲击下发生快速变形而不出现开裂或从金属底材上脱落的能力。测定时以固定质量的重锤落于试板上而不引发涂膜破坏的最大高度（cm）来表达涂膜的耐冲击性。（2）仪器及设备1）放大镜：4倍放大镜。2）冲击实验器：如图9-20所示，由下列各件构成：座1；铁砧2；冲头3；滑筒4；重锤5及重锤控制器。重锤控制器由下列部件构成：制动器器身6；控制销7；控制销螺钉8；制动器固定螺钉10及定位标11；横梁15用两根柱子16与座相联；在横梁中心装有压紧螺帽12；冲头可在其中移动，用螺钉14将圆锥13连接在横梁上。滑筒之一端旋入锤体中，而另一端则为盖9；滑筒中的重锤可自由移动，重锤借控制装置固定，并可移动凹缝中的固定螺钉，将其维持在范畴内的任何高度上。滑筒上有刻度方便读出重锤所处位置。图9-20冲击实验器3）校正冲击实验器用的金属环及金属片：金属环（外径30mm，内径10mm，厚3mm±0.05mm）；金属片（30mm×50mm，厚1mm±0.05mm）。（3）检查环节1）冲击实验器的校正把滑筒旋下来，将金属环套在冲头上端，在铁砧表面上平放一块金属片，用一底部平滑的物体从冲头的上部按下去，调节压紧螺帽使冲头的上端与金属环相平，而下端钢球与金属片刚好接触，则冲头进入铁砧凹槽的深度为（2±0.l）mm。钢球表面必须光洁平滑，如发现有不光洁不平滑现象时，应更换钢球。2）冲击实验将涂漆试板涂膜朝上平放在铁砧上，试板受冲击部分距边沿不少于15mm，每个冲击点的边沿相距不得少于15mm。重锤借控制装置固定在滑筒的某一高度（其高度由产品原则规定或商定），按压控制钮，重锤即自由地落于冲头上。提起重锤，取出试板。统计重锤落于试板上的高度。同一试板进行三次冲击实验。3）试板的检查用4倍放大镜观察，判断涂膜有无裂纹、皱纹及剥落等现象。（4）检查成果统计涂膜变化的具体状况，以不引发涂膜破坏的最大高度（cm）来表达涂膜的耐冲击性。7．涂膜耐热性的测定（1）办法原理涂膜耐热性是指涂膜对高温环境作用的抵抗能力。测定时采用鼓风恒温烘箱或高温炉加热，达成规定的温度和时间后，以物理性能或涂膜表面变化现象来表达涂膜的耐热性能。（2）仪器设备1）马口铁板：50mm×120mm×（0.2～0.3）mm；2）薄钢板：50mm×120mm×（0.45～0.55）mm；3）鼓风恒温烘箱；4）高温炉。（3）检查环节先制备涂膜，待涂膜实干后，将三块涂漆样板放置于已调节到按产品原则规定温度的鼓风恒温烘箱（或高温炉）内。另一块涂漆样板留作比较。待达成规定时间后，将涂漆样板取出，冷至温度（25±2）℃，与预先留下的一块涂漆样板比较，检查其有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象或按产品原则规定检查。（4）检查成果统计涂膜变化的具体状况及评定成果，以不少于两块样板均能符合产品原则规定为合格。8．涂膜耐水性的测定（1）办法原理涂膜耐水性是指涂膜对水的作用的抵抗能力。将试板置于蒸馏水或去离子水中浸泡，在达成规定的实验时间后，以漆膜表面变化现象表达其耐水性能。有浸水实验法和浸沸水实验法两种办法。（2）材料和试剂1）底板：底板应是平整、无扭曲，板面应无任何可见裂纹和皱纹。除另有规定外，底板应是120mm×25mm×（0.2～0.3）mm的马口铁板。玻璃水槽3）蒸馏水或去离子水：符合GB/T6682-1992中三级水规定的规定。（3）检查环节取一定量的样品，在底板上制备涂膜，并进行干燥、状态调节、测定涂膜的厚度。注意：试板投试前应用1∶l的石蜡和松香混合物封边，封边宽度（2～3）mm。再按下述甲法或乙法进行实验。1）浸水实验法在玻璃水槽中加入蒸馏水或去离子水，除另有规定外，调节水温为（23±2）℃，并在整个实验过程中保持该温度。将三块试板放入其中，并使每块试板长度的2／3浸泡于水中。在产品原则规定的浸泡时间结束时，将试板从槽中取出，用滤纸吸干，立刻或按产品原则规定的时间状态调节后以目视检查试板，并统计与否有失光、变色、起泡、起皱、脱落、生锈等现象和恢复时间。2）浸沸水实验法在玻璃水槽中加入蒸馏水或去离子水，除另有规定外，保持水处在沸腾状态，直到实验结束。下列操作同浸水实验法。（4）检查成果统计涂膜破坏的具体状况及评定成果，三块试板中最少应有两块试板符合产品原则规定则为合格。9．涂料漆膜耐酸碱性的测定（1）办法原理涂料漆膜耐酸碱性是指涂膜对酸碱侵蚀的抵抗能力，测定时将漆膜浸入规定的介质中，观察其侵蚀的程度。（2）仪器设备1）砂布：0号或1号；2）量筒：50mL；3）薄钢板：50mm×120mm×（0.45～0.55）mm；4）铝板；LY12，厚度为（1~2）mm5）普通低碳钢棒：直径（10~12）mm，长120mm，棒的一端为球面，另一端5mm处穿一小孔；6）测厚计或杠杆千分尺：精确度为0.002mm；（3）重要试剂硫酸、氢氧化钠或氢氧化钙，均为化学纯。（4）检查环节取普通低碳钢棒，用砂布彻底打磨后，再用200号油漆溶剂油或工业汽油洗涤，然后用绸布擦干。将粘度为（20±2）s（涂－4粘度计）的试样倒入量筒中至40mL。静置至试样中无气泡后，用浸渍法将钢棒带孔的一端在（2～3）s内垂直浸入试样中，取出，悬挂在物架上。放置24h将钢棒倒转180º，按上述办法浸入试样中，取出后再放置七天（自干漆均在恒温恒湿条件下干燥，烘干漆则按产品原则规定的条件干燥）。用杠杆千分尺测量漆膜厚度。将试样棒的三分之二浸入温度为（25±1）℃的酸或碱中，并加盖。浸入酸或碱中的试棒每24h检查一次，每次检查试棒需经自来水冲洗，用滤纸将水珠吸干后，观察漆膜有无失光、变色、小泡、斑点、脱落等现象。（5）检查成果统计涂膜破坏的具体状况及评定成果，合格与否按产品原则规定，以二只试棒成果一致为准10．涂膜耐久性（耐侯性）检测（1）办法原理涂膜抵抗阳光、雨、露、风、霜等气候条件的破坏作用（失光、变色、粉化、龟裂、长霉、脱落及底材腐蚀等）而保持原性能的能力称为涂膜耐侯性。涂膜在环境条件影响下，性能逐步发生变化的过程被称为涂膜老化。将样板在一定条件下曝晒，按规定的检查周期对上述老化现象进行检查，并按规定的涂膜耐候性评级办法进行评级。（2）仪器设备1）底板：可用钢板、可热解决强化的铝合金板、镁合金板以及其它实际应用的板材，如木板、塑料板、水泥板及其它合金板；曝晒样板：150mm×250mm；原则样板：70mm×150mm；2）光泽计、染色牢度褪色样卡、立体显微镜、四倍放大镜、涂膜柔韧性实验器、涂膜附着力实验器、涂膜冲击实验器、涂膜硬度测定仪、涂膜拉力机、样板曝晒架、样板晾干架。（3）检查环节1）制备样板按规定的办法制备实验样板，并参考多个涂料产品原则中规定的施工办法制备涂膜，曝晒样板的背面必须涂漆保护，底漆和面漆宜采用喷涂法施工。每一种涂料品种，同时用同样的施工办法制备两块曝晒样板和一块原则样板，并妥善地保存在室内阴凉、通风、干燥的地方。2）曝晒投试及检查测定样板投试前，先观察涂膜外观状态和物理机械性能并作统计。以年和月为测定的计时单位（投试三个月内，每半个月检查一次；投试三个月至一年，每月检查一次；投试一年后，每三个月检查一次），对老化现象进行检查。样板检查前，样板下半部用毛巾或棉纱在清水中洗净晾干，作检查失光、变色等现象用；上半部不洗部分，作检查粉化、长霉等现象。样板曝晒期限能够提出预计时间，但终止指标应根据多个涂膜老化破坏的程度及具体规定而定。普通涂膜破坏状况达成综合评级（GB/T1766-1995）的“差级”中的任何一项即可停止曝晒实验。9.1.5涂料中有害成分的测定1．水性涂料中甲醛的测定甲醛是一种挥发性有机化合物，无色、含有强烈刺激性气味。气体密度为1.06公斤/立方米，略重于空气，易溶于水，其（35～40）％的水溶液通称福尔马林。甲醛由于其反映性能活泼，且价格低廉，故广泛用于化学工业。甲醛在化学工业上的用途重要是作为生产树脂的重要原料，例如脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂等，这些树脂重要用作涂料和粘合剂中的基料。因此，但凡大量使用涂料的环节，都可能会有甲醛释放。甲醛是一种有毒物质，对人体普通有刺激、过敏和致癌作用。即使我们已在甲醛污染控制技术方面获得了一定的进展，但由于含甲醛树脂仍然应用广泛，因此我们必须对涂料中游离甲醛含量加以严格控制，并对在涂料使用过程中释放出来的游离甲醛进行严格监控。世界各国对涂料中甲醛分别规定了限量或制订了对应的环保原则，我国国家环保局规定水性涂料中游离甲醛的限量为500mg/kg，内墙用水性涂料中游离甲醛的含量不得超出100mg/kg。甲醛的化学性质十分活泼，因此可采用多个定量分析办法测定甲醛，重要办法有滴定分析法、分光光度法、气相色谱法、电化学分析法。由于涂料产品的许多树脂原料或多或少采用甲醛作原料，普通这些产品游离甲醛的浓度可能较高，因此多采用滴定分析法作定量分析，惯用的办法有盐酸羟胺法、碘量法、亚硫酸钠法、亚硫酸氢钠法和氯化铵法等。而微量游离甲醛的测定多采用分光光度法，惯用乙酰丙酮法。在此介绍亚硫酸氢钠法和乙酰丙酮法测定水性涂料中游离甲醛的办法。（1）亚硫酸氢钠法1）办法原理过量的亚硫酸氢钠与甲醛反映，生成羟甲基磺酸钠：剩余的亚硫酸氢钠用碘滴定，并同时作空白实验。用每100g水溶性涂料中所含未反映的甲醛克数表达游离甲醛值。2）重要试剂①亚硫酸氢钠溶液：ρ（NaHSO3）=1％。称取1g亚硫酸氢钠，溶于100mL蒸馏水中，新配。②淀粉溶液：ρ(淀粉)=1％。称取1g可溶性淀粉，加入少量蒸馏水，调至糊状，再加入100mL沸腾蒸馏水，新配。③硫代硫酸钠原则溶液：c(Na2S2O3)＝0.1mol/L。称取25g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O），加入400mL新煮沸冷却蒸馏水和0.05g碳酸钠，用新煮沸冷却的蒸馏水稀释至1L，摇匀。静置过夜或更长时间后标定。标定办法：称取0.15g经120℃烘干的基准重铬酸钾（精确至0.0002g）置于250mL碘量瓶中。加入25mL蒸馏水，2g碘化钾和40mL体积比为（1∶10）的硫酸溶液，摇匀。置于暗处10min，加入150mL蒸馏水，用硫代硫酸钠原则溶液滴定，近终点时，加入1mL1％淀粉溶液，继续滴定至溶液由黄色变为亮绿色。硫代硫酸钠原则溶液的浓度按式（9-8）计算：c1=m/（V1×0.04903）（9-8）式中：c1—硫代硫酸钠原则溶液的浓度，mol／L；V1—硫代硫酸钠原则溶液的体积，mL；m—重铬酸钾的质量，g；0.04903—与1.00mL0.1mol/L硫代硫酸钠原则溶液相称的重铬酸钾的质量（g）。④碘原则溶液：c（1/2I2）＝0.05mol/L。称取13g碘和30g碘化钾，置于干净瓷乳钵中，加入少量蒸馏水研磨至完全溶解，或先把碘化钾溶于少量蒸馏水中，然后在不停搅拌下加碘使其完全溶解后，用蒸馏水稀释至1000mL，摇匀。贮存于暗处，静置过夜或更长时间后标定。标定办法：精确移取20mL~30mL硫代硫酸钠原则溶液置于250mL碘量瓶中，加入50mL蒸馏水及1mL1％淀粉溶液，用碘原则溶液滴定至溶液呈稳定蓝色。碘原则溶液的浓度按式（9-9）计算：c2=c1×V1/(2V2)（9-9）式中：c2—碘原则溶液的浓度，mol／L；V2—碘原则溶液的体积，mL；c1—硫代硫酸钠原则溶液的浓度，mol／L；V1—硫代硫酸钠原则溶液的体积，mL。3）检查环节称取1g（精确至0.0002g）试样，置于250mL碘量瓶中，加入10mL蒸馏水至试样完全溶解后，用移液管精确加入20mL新配1％亚硫酸氢钠溶液，加塞，于暗处静置2h，加入50mL蒸馏水和1mL1％淀粉溶液，用碘原则溶液滴定至溶液呈蓝色。另移取一份20mL1％亚硫酸氢钠溶液，同时做空白实验。4）检查成果游离甲醛质量分数w(HCHO)按式（9-10）计算：w(HCHO)=c2（V1-V1）×0.03003/m（9-10）式中：V0—空白实验时消耗碘原则溶液的体积，mL；V3—滴定试样时消耗碘原则溶液的体积，mL；c2—碘原则溶液的浓度，mol/L；m—试样的质量，g。0.03003—与1.00mL0.1000mol/L碘原则溶液相称的甲醛的质量(g)。两次平行测定，绝对误差范畴应不超出0.05％，以其平均值表达，取小数点后两位数。（2）乙酰丙酮法1）办法原理取一定量的试样，通过蒸馏，获得的馏份按一定比例稀释后，用乙酰丙酮显色。显色后的溶液用分光光度计比色测定甲醛含量。本办法合用于游离甲醛含量为（5×10－3~0.5）g/kg的涂料。超出此含量的涂料经适宜稀释后可按此办法测定。2）仪器设备①蒸馏装置：500mL蒸馏瓶，蛇形冷凝管，馏分接受器；②水浴锅、分析天平、分光光度计及其配件。3）重要试剂①乙酰丙酮溶液：称取乙酸铵25g，加50mL水溶解，加3mL冰乙酸和0.5mL已蒸馏过的乙酰丙酮试剂，移入100mL容量瓶中，稀释至刻度。此溶液贮存期不超出2周。②甲醛原则溶液：取2.8mL浓度约37%的甲醛溶液，用水稀释至1000mL，用碘量法测定甲醛溶液的精确浓度。此溶液浓度约为1g/L，使用时稀释成10mg/L的使用液。4）检查环节①工作曲线的绘制：取1.0mL、5.0mL、10.0mL、15.0mL、20.0mL和25.0mL的使用液，分别稀释至100mL，配成一组甲醛原则溶液，再分别取5mL该组原则溶液，各加1mL乙酰丙酮溶液，在100℃的沸水浴中加热，保持3min，冷却至室温后即用10mm吸取池，以水作参比，于412nm处测定吸光度。以5mL甲醛原则溶液中甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制原则工作曲线。以该直线斜率的倒数作为样品测定的计算因子F。②样品的解决称取搅拌均匀后的试样2g于预先加入50mL水的蒸馏瓶中，轻轻摇匀，再加200mL水，在馏分接受器中预先加入适量的水，浸没馏分出口，馏分接受器的外部加冰冷却，加热蒸馏，收集馏分200mL，定容至250mL，在6h内测定。③样品的测定取5mL经解决后的馏分溶液，加入1mL乙酰丙酮溶液，下列操作同工作曲线的绘制，测定吸光度。注意：空白试液的吸光度应不大于0.01。检查成果游离甲醛质量分数w(HCHO)按式（9-11）计算：ω=0.05×F（A－A0）/m（9-11）式中：F—工作曲线的斜率；A—样品溶液的吸光度；A0—空白溶液的吸光度；m—样品的质量，g。2.水性涂料中重金属含量的测定办法涂料中所含重金属来源于涂料生产时加入的多个助剂，如催干剂、防污剂、消光剂、颜料和多个填料中所含杂质。人们对痕量重金属与人体健康关系作了许多研究，某些痕量重金属在一定浓度内是人体必需的微量元素，但金属进入人体内的量超出人体所能耐受的程度后，即可造成严重的生理损害，引发多个疾病。因此各国对涂层涂料中重金属最高允许量都有极其严格的规定，如我国规定水性涂料中重金属含量不大于500mg/kg（以铅计），室内用涂料卫生规范中规定=1\*ROMANI类水性涂料的重金属含量不得超出200mg/kg（以铅计），=2\*ROMANII类水性涂料的重金属含量不得超出100mg/kg（以铅计）。由于涂料中重金属含量较低，因此普通采用原子光谱法和分光光度法测定。（1）样品的预解决因涂料中绝大部分是有机组分，因此样品测定前必须进行预解决。预解决的办法现在有干法灰化、湿法消解和微波溶样三种技术。干法消解是在高温条件下，借助空气中氧或其它氧化剂的作用，将样品进行灼烧，使有机物被破坏分解。湿法消解是使用氧化性酸作为氧化剂，在一定温度下，有机物在氧化剂的作用下，氧化成易挥发的成分而逸散，留下无机成分。由于干法／湿法消化过程较长，有些挥发性元素（如Hg）可能会逸失，因此，现在封闭容器微波消化溶样技术已受到人们重视，并广泛用于同是有机组分（基体）食品、化妆品中重金属的测定。涂料样品的测定中也有所应用。该法对涂料的消化速度比传统消化办法速度快，且样品取样量少，减少了试剂中原有的杂质元素引发的分析干扰，避免了样品在消化过程中形成的挥发性组分（如熔点较低的金属：As、Sn、Hg）的损失，确保了测量成果的精确性，同时还避免了样品之间的互相污染和对外的污染。（2）原子吸取法测定总铅的含量本法合用于测定总铅的含量范畴约在（0.01～2）％内的涂料样品，具体测定原理和测定环节见第8章8.3介绍。3.聚氨酯涂料中游离甲苯二异氰酸酯（TDI）的测定聚氨酯类涂料多是以多异氰酸酯（如二异氰酸酯）与含活泼的多羟基化合物或预聚物作为基本原料的。受反映速度、反映时间、配方及反映条件的影响，这些预聚物中不可避免地含有一定量游离的二异氰酸酯。特别是使用甲苯二异氰酸酯时，由于游离的甲苯二异氰酸酯（TDI）是一种毒性很强的吸入性毒物，在人体中含有积聚性和潜伏性，又是一种粘膜刺激性物质，对眼和呼吸系统含有很强的刺激作用，会引发过敏性哮喘，严重者会引发窒息等，因此对其含量应严加控制。许多国家和地区对聚氨酯产品中游离TDI的含量及对应的包装作了规定，普通游离TDI规定不不不大于1％或规定不大于0.5％。另外许多国家和地区还对空气中游离TDI的含量作了严格规定。现在测定游离异氰酸酯含量的办法有化学分析法、气相色谱法和液相色谱法，这几个办法各有所长，气相色谱法应当说是现在测定聚氨酯涂料中游离TDI的最佳的办法。国际原则、美国原则及我国化工行业原则均采用气相色谱法，但各个办法在色谱图、固定液及内标物的选用上有所不同，有各自的特点。在此介绍我国化工行业原则中游离TDI的气相色谱测定办法（GB／T18446－），本法合用于气相色谱法测定氨基甲酸酯预聚物和涂料溶液中未反映的甲苯二异氰酸酯（TDI）单体含量，测量范畴为0.1％～10％。（1）办法原理试样经汽化后通过色谱柱，使被测的游离甲苯二异氰酸酯与其它组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，采用内标法定量。（2）仪器设备1）色谱仪：配有氢火焰离子化检测器，能满足分析规定的气相色谱仪。色谱条件：柱温：150℃；汽化温度：150℃；载气流速：氮气50mL／min；氢气流速：90mL／min；空气流速：500mL／min；进样量：1μL。2）色谱柱：内径3mm，长lm或2m，不锈钢。固定相：固定液；甲基乙烯基硅氧烷树脂（UC－W982）。载体：ChromosorbWHP180μm～150μm（80目～100目）。3）进样器：微型注射器，10μL。4）分析天平：精确至0.lmg。5）实验室通用玻璃器皿，均应在烘箱中干燥除去水分，放置于装有无水硅胶的干燥器内冷却待用。（3）试剂与材料1）乙酸乙酯：经5A分子筛脱水、脱醇，水的质量分数不大于0.03％，醇的质量分数不大于0.02％。2）甲苯二异氰酸酯（TDI）。3）1,2,4－三氯代苯（TCB），也可使用色谱纯十四烷。4）载气：氮气，质量分数不不大于99.8％。5）燃气：氢气，质量分数不不大于＞99.8％。（4）检查环节1）固定相配制精确称取1g固定液甲基乙烯基硅氧烷树脂（UC－W982）溶解于50mL二氯甲烷中，将此溶液放在蒸发皿中，缓慢搅拌，待固定液完全溶解后，将9g载体倒入，在通风柜中用红外灯加热至50℃左右，直至溶剂挥发至干，并且能自由流动，干燥半小时，过筛后备用。2）色谱柱填充与老化将洗净烘干的柱子一端用玻璃棉堵好，接在真空泵上，另一端接上漏斗，缓慢加入配制好的固定相并轻轻敲打色谱柱至固定相不再进入为止，塞上玻璃棉，将柱子接到色谱仪上（不接检测器）通载气进行不同温度的分步老化（在80℃、120℃、160℃分别老化2h，升至200℃老化4h），连上检测器直到统计仪基线走直为止。3）试剂的脱水将250g5A分子筛放在500℃马福炉中灼烧2h，待炉温降至100℃下列，取出放入装有无水硅胶的干燥器中冷却后，倒入刚启封的500mL乙酸乙酯中，摇匀，静置24h，然后用气相色谱法测定其含水量、含醇量。4）相对质量校正因子的测定配制A溶液：称取lg（精确至0.lmg）1,2,4－三氯代苯，放入干燥的容量瓶中，用乙酸乙酯稀释至100mL。配制B溶液：称取0.25gTDI（精确至0.lmg），放入干燥的容量瓶中，加入10mLA溶液，将样品充足摇匀，密封，静止20min（该溶液保存期1天）。待仪器稳定后，按上述色谱条件进行分析。按式9-12计算TDI的相对质量校正因子fm。fm=As•mi/（Ai•ms）(9-12)式中：As—内标物1，2，4－三氯代苯的峰面积；Ai—甲苯二异氰酸酯的峰面积；mi—B溶液中甲苯二异氰酸酯的质量，g；ms—A溶液中1,2,4－三氯代苯的质量，g。5）样品配制样品中含有（0.l～1）％未反映的TDI时，称取5g试样（精确至0.lmg）放入25mL的干燥容量瓶中，用移液管取lmLA溶液和10mL乙酸乙酯移入容量瓶中，密封后充足混合均匀，待测。样品中含有1％～10％未反映的TDI时，称取5g试样（精确至0.1mg）放入25mL的干燥容量瓶中，用移液管取10mLA溶液，密封后充足混匀（此时不需加入乙酸乙酯），待测。6）样品分析在注入上述配制好的样品之前，按色谱条件待仪器稳定后，首先用进样器注入约1μL纯TDI，使柱子很快达成饱和。然后注入1μL配好的样品溶液进行分析。各组分出峰次序见表9-5。表9-5各组分的保存时间序号组分时间,min1乙酸乙酯0.42涂料中的溶剂0.5~0.731,2,4－三氯代苯2.24TDI4.4（5）检查成果按式9-13计算TDI的质量分数w(TDI)，取两次测定成果的平均值，精确至0.01%。w(TDI)=ms•Ai•fm/(mi•As)(9-13)式中：ms—内标物1,2,4－三氯代苯的质量，g；mi—样品的质量，g；Ai—游离TDI的峰面积；As—内标物1,2,4－三氯代苯的峰面积；fm—TDI的相对质量校正因子。4.VOC的测定VOC或VOCs是挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds）的英文缩写，涉及碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羰基化合物、有机酸和有机过氧化物等等，在阳光作用下与大气中氮氧化物、硫化物发生光化学反映，生成毒性更大的二次污染物，形成光化学烟雾。另外，有些挥发到大气中的卤代烃能破坏臭氧层，从而造成太阳的高能紫外线过量达成地球表面，对人类健康构成威胁。VOC的定义有下列几个：①指任何能参加气相光化学反映的有机化合物；②普通压力条件下，沸点（或初馏点）低于或等于250℃的任何有机化合物；③世界卫生组织（WHO，1989）对总挥发性有机化合物（TVOC）的定义是：熔点低于室温、沸点范畴在（50~260）℃之间的挥发性有机化合物的总称；④色漆和清漆的有关国际原则（ISO4618—1，1998）对VOC的定义是：Fundamentallyanyorganicliquidand／orsolidthatevaporatesspontaneouslyatprevailingtemperatureandpressureoftheatmospherewithwhichitisincontact。这几个含义有相通之处，就涂料来讲，可把VOC定义在普通压力条件下，沸点（或初馏点）低于或等于250许多国家和组织对挥发性有机物的量控制很严格，并制订了对应原则，我国国家环保总局规定从7月1日起，水溶性涂料中对人体有害的挥发性有机物VOC限量原则由原来的250g/L降为200g/L。对于涂料中挥发性有机物（VOC）含量的测定，现在采用两种途径：一是直接进样气相色谱法对已知挥发性组分进行分析；另一种办法是先分别测定涂料样品中的总挥发物含量以及水分含量，然后用前者扣除后者，即为涂料中挥发性有机物的含量。总挥发物含量测定见本章9.1.2介绍，水分含量采用共沸蒸馏法，见本书第2章2.6介绍。9.1.6涂料检查实例1．合成树脂乳