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Biuged 第1届中国涂料实验室间外墙涂料耐洗刷及透水性性能数据比对活动

发布日期:2019-08-14


实验室间比对测试


        耐洗刷性透水性是评估建筑涂料性能最重要的指标之一,但现行的测试方法得到的试验数据重现性和可比性非常差,对研发工程师和品控工程师造成了比较大的困扰。为了正确分析对测试结果影响的具体原因,客观科学地评估测试结果,应部分检测人员要求,标格达精密仪器(广州)有限公司于2009年3月开始在国内组织此两个项目的实验室比对试验,并于5月底顺利结束。



       活动属公益性质,全程免费参与,由标格达统一制样养护。该活动旨在帮助实验室识别耐洗刷性能及透水性能检测中存在的问题,监控实验室的检测程序和设备的检测能力,不断提高实验室的检测水平,缩小实验室之间检测结果的差异,为众多的质检机构、检测实验室及薄膜生产厂家提供可借鉴的检测数据准确性验证服务。



       本次活动包括国家涂料质检中心(常州院),国家涂料质检中心(顺德),国家化学建材检测中心,老化所,上海建科院,广东建科院,SGS, 立邦,三棵树,威士伯等及一些地方质检机构均有参加,共收到26份有效试验数据。



耐擦洗不同实验室的测试数据分析图

透水性不同实验室的测试数据分析图


经验总结:

A. 耐擦洗

1. 底材的平整度对测试结果影响比较大:外墙涂料耐洗刷试验规定的底材为0.25mm的黑色聚烯烃塑胶片,且试验时下面增加一个0.25mm厚的垫片。从本次比对测试结果来看,几乎所有实验室记录的破坏都是从垫片位置产生并扩展。但如果采用430mm长的无石棉纤维水泥平板做测试底材,板材基本很难在这么长的长度都保持一个好的平面度,而0.25mm的平整度偏差一般人肉眼是很难看出来的,尤其当试板中间部位比两端低0.2时,会造成中间部分的涂层在整个试验过程中遭受的擦洗力偏小,从而判断终点时测试结果十分大。

        由此,我们也可以推断出仪器工作台的玻璃平板平整度的重要性,部分高端的洗刷仪配备了水平调节装置,可以通过调节四个地脚螺丝来保证工作平台的水平,但如果没有,试验人员就需要试验前检验工作平台的水平。所以,实验人员在开展耐擦洗测试之前,应该仔细检查工作平台及试板的平面度。


2. 刷子的影响这个无疑是对耐擦洗结果影响最大的一个因素之一,因为猪鬃刷是天然材料制成,毛的软硬度差别巨大。从我们公司委托制刷厂加工的猪鬃刷的最大承载力历史检测数据来看(QC部门入厂检验),即使同一批次之间,刷子最大承载力的个体差异也有几倍的差别,所以我们必须严格的控制刷毛软硬程度的一致性。即使按最新内墙涂料的测试标准要求,刷子的最大承载力需在150N-230N之间,我们刷子的淘汰率仍高达50%。对同一种样板,承载力为150N的猪鬃刷,耐擦洗次数可能达上万次,而承载力在400N的刷子,不到1000次就能达到终点。



       另外还必须注意的是:即使是同一刷子,在泡水30min后其承载力,与其连续运行10000次后的承载力也有比较大的差别(我们实验室测试过多个刷子,10000次工作后承载力平均下降30%左右),这样就往往造成后面试验的试板比前面的试板耐擦洗次数多(本次比对测试中,几乎所有实验室的数据第二次测试都比第一次大)。

        此外,通过长期的观察数据表明:刷子连续使用3个月后,其最大承载力可能比最初使用时下降了50%左右。所以,建议实验室在做耐擦洗测试之前,对刷子的最大承载力保持密切关注,并定期更换刷子。

       事实上,国外耐擦洗标准DIN 53788也规定使用猪鬃刷评估涂层的耐擦洗性能,但其刷毛要求长度为10mm, 而GB/T 9266-2008则要求刷毛不低于19mm。个人认为,刷毛越短,在刷子运动过程中每条刷毛的力学性能表现应该越一致,体现在影响刷子最大承载力的可变因素就越小


3.  洗刷介质的影响:不同品牌或型号的洗衣粉,因配方或溶解度不同,造成配制成的耐擦洗溶液中颗粒含量及颗粒大小不一样,而固体颗粒在耐擦洗过程中起到加速破坏涂层的作用,故造成测试结果的不一致性。如果做比对测试,建议用同一品牌同一型号批次的洗衣粉,或者使用无颗粒的洗洁精配制洗刷介质。本次比对试验,某实验室按照外墙涂料标准要求使用2.5g/L的正十二烷基苯磺酸钠水溶液,结果洗刷次数均超过了4万次,远远超过了其它实验室的测试结果。


透水性

透水性测试结果主要影响来自试验底材,即使同一批次的底材,其初始透水性的个体之间差异在2ml左右很普遍。而板材的本身初始的透水性与试验结果相关很大,故保证整个试验过程(包括板材的养护,制备好涂层的养护及透水试验)在恒温恒湿的试验条件下非常重要!

另外,涂密封胶的方式也影响很大,即如群里面所讨论,如果漏斗的环形磨砂口全部涂布密封胶,与仅涂布环形磨砂口的外环,水能接触到的涂层面积差了几乎一倍,故测试结果影响非常大。



建议

1.  保持同样的涂胶方式

2.  确保整个试验过程在标准要求的恒温恒湿条件下进行

3.  用同样品牌型号的密封胶

4.  在空白玻璃板上做空白试验(也可称零点校准试验),排除涂胶方式和胶本身对测试结果的影响。本次有某个实验室在玻璃板上做了零点校准试验,测试数据为0.4ml

5.  对测试底材保持密切关注,尤其是控制底材的初始透水性在一个稳定的范围,不能太低,也不能太高。建议可以用一块尺寸为430*150mm的试板,在长度200mm的区域制备涂层。测试时在涂层区域和未涂层区域同时做透水试验,若未涂层区域24h初始透水性大于4ml,则涂层区域的测试结果有效!


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