外墻涂料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定及分級(jí)

JGxxx—200XJGxxx—200XPAGEPAGE1××××-××-××實(shí)施200X-××-××××××-××-××實(shí)施200X-××-××發(fā)布外墻涂料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定及分級(jí)（征求意見(jiàn)稿）請(qǐng)將你們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利的內(nèi)容和支持性文件隨意見(jiàn)一并返回JGXXX—200xJG中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ICSXxx備案號(hào)：xxxx-xxxxIPAGE1前言本標(biāo)準(zhǔn)修改采用了ISO7783-2:1999《色漆和清漆——磚石和混凝土外墻用涂料和涂料系統(tǒng)第二部分:水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定和分級(jí)》，本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法和分級(jí)與ISO7783-2:1999完全一致，僅將規(guī)范性引用文件改為相應(yīng)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所提出。本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部建筑制品與構(gòu)配件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。PAGE2PAGE1外墻涂料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定及分級(jí)范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定磚石和混凝土外墻用涂料和涂料系統(tǒng)的水蒸氣透過(guò)率的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于磚石、混凝土和抹灰膩?zhàn)拥榷嗫谆纳鲜褂玫耐苛虾屯苛舷到y(tǒng)。注1：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法也適用于在其它基材上使用的涂料和涂料系統(tǒng)的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定。注2：測(cè)定涂料系統(tǒng)水蒸氣透過(guò)率時(shí)，不包括一些不成膜的低粘度或低含固量的產(chǎn)品，或受多孔基材孔隙率影響易產(chǎn)生異常的產(chǎn)品。此類產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的效果應(yīng)當(dāng)各當(dāng)事方進(jìn)行商議確定。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T3186色漆、清漆和色漆與清漆用原料取樣（GB/T3186-2006,ISO15528:2000,IDT）GB/T6682-1992分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T9278涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的溫濕度GB/T13452.2-1992色漆和清漆漆膜厚度的測(cè)定GB/T20777-2006色漆和清漆試樣的檢查和制備(GB/T20777-2006,ISO1513:1992,IDT)術(shù)語(yǔ)和定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列術(shù)語(yǔ)和定義水蒸氣透過(guò)率V(涂料)water-vapourtransmissionrate在規(guī)定的溫度下，在一定的時(shí)間內(nèi)，涂膜兩側(cè)相對(duì)濕度保持恒定的條件下，單位面積所透過(guò)的水蒸氣質(zhì)量。水蒸氣透過(guò)率的單位為g/(m2·d)。等量空氣層厚度Diffusion-equivalentairlayerthickness在相同條件下，與涂層具有相等水蒸氣透過(guò)率的靜態(tài)空氣層的厚度。等量空氣層厚度的單位為m。原理外墻涂料在基材與外界大氣之間的水蒸氣交換方面起著重要的作用。因此水蒸氣透過(guò)性可采用下述方法來(lái)評(píng)估：在試驗(yàn)杯中盛入定量的磷酸二氫銨飽和溶液，使試驗(yàn)杯上方空氣的相對(duì)濕度迅速提升至93%。使用膜狀待測(cè)樣品或者涂覆有待測(cè)樣品的多孔結(jié)構(gòu)的基材來(lái)封閉試驗(yàn)杯。試驗(yàn)杯即處于一個(gè)溫度和相對(duì)濕度可控制的封閉空間內(nèi)。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔內(nèi)稱量，當(dāng)質(zhì)量變化與時(shí)間間隔的變化成正比例關(guān)系時(shí)，就可通過(guò)質(zhì)量的變化來(lái)測(cè)定水蒸氣透過(guò)率。儀器和材料試驗(yàn)杯按附錄A規(guī)定進(jìn)行。烘箱能保持溫度50℃±2℃。天平精確至1mg。磷酸二氫銨飽和溶液磷酸二氫銨（NH4H2PO4,分析純），用去離子水或蒸餾水配制，形成93%相對(duì)濕度。磷酸二氫銨飽和溶液的配置比例：磷酸二氫銨1665克，去離子水或蒸餾水4500克。取樣按GB/T3186的規(guī)定抽取代表性樣品。試件通則按表1規(guī)定選擇制備測(cè)試試件的方法。測(cè)試試件的制備涂料類型制備方法涂布量施工方法養(yǎng)護(hù)時(shí)間水性涂料多孔基材濕膜厚度250um或400g/m2涂刷14天彈性建筑涂料自支撐涂層（自由膜）濕膜厚度2mm刮涂28天厚漿型涂料（非彈性）多孔基材濕膜厚度＜3mm刮涂28天自支撐涂層（自由膜）的基材制備自由膜所選用的基材，如高密度聚乙烯、聚四氟乙烯或聚對(duì)苯乙烯塑料膜等，表面應(yīng)無(wú)缺陷。涂膜干燥之后，應(yīng)很容易與基材分離。自由膜的表面積應(yīng)至少60cm2，其試驗(yàn)面積應(yīng)至少50cm2。非自支撐涂層的基材若自由膜強(qiáng)度太低或太脆，無(wú)法測(cè)試時(shí)，應(yīng)采用具有高水蒸氣透過(guò)率的基材輔助測(cè)試。7.3.1對(duì)于不與基材發(fā)生反應(yīng)的涂層，水蒸氣透過(guò)率大于240g/(m2·d)的基材都適合使用，例如多孔PE板、無(wú)釉陶瓷磚。試驗(yàn)片的試驗(yàn)面積不小于50cm2。7.3.2對(duì)于要與基材發(fā)生反應(yīng)的涂層，需用的專用基材，其水蒸氣透過(guò)率不要求達(dá)到7.3.1款中的要求。試驗(yàn)片的試驗(yàn)面積不少于50cm2。7.3.3密封材料按附錄B的規(guī)定進(jìn)行。制備和涂覆基材應(yīng)清潔干燥。所檢產(chǎn)品未明示稀釋比例時(shí)，攪拌均勻后制樣。有明示了稀釋比例時(shí)，按明示稀釋比例稀釋攪拌均勻后制樣，明示稀釋比例為某一范圍時(shí)，取其中間值。根據(jù)表1的規(guī)定選擇試件的制備方式。對(duì)于水性涂料，若制備后試件的干膜厚度小于80μm，則應(yīng)再次涂刷試件，使試件的干膜厚度大于80μm。對(duì)于彈性建筑涂料，在標(biāo)準(zhǔn)條件下每隔7天將試樣反轉(zhuǎn)180度養(yǎng)護(hù)。當(dāng)使用多孔的基材時(shí)，只需對(duì)基材的一面進(jìn)行涂覆。涂層應(yīng)無(wú)明顯的缺陷。干燥和狀態(tài)調(diào)節(jié)干燥除非另外商定，將待測(cè)試件在溫度23℃±2℃，相對(duì)濕度50％±5%，空氣循環(huán)良好的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間按表1的規(guī)定進(jìn)行。狀態(tài)調(diào)節(jié)涂料中揮發(fā)性物質(zhì)和水溶性物質(zhì)會(huì)對(duì)涂層的水蒸氣透過(guò)率產(chǎn)生影響。由于實(shí)際應(yīng)用中涂層在戶外暴露或者受雨水沖刷時(shí)，上述成分會(huì)從涂層中蒸發(fā)出來(lái)，因此在對(duì)涂層進(jìn)行水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試之前，應(yīng)將測(cè)試試件在下述條件下進(jìn)行3次循環(huán)老化試驗(yàn)：（a）在23℃±2℃溫度下，浸于GB/T6682-1992規(guī)定的三級(jí)水中24小時(shí)。對(duì)于非自支撐涂層浸水時(shí)，涂層朝下浸入水中直至完全浸沒(méi)；對(duì)于自支撐涂層，應(yīng)完全浸入水中。（b）在50℃±2℃溫度下，干燥24小時(shí)。對(duì)于非自支撐涂層，放入烘箱時(shí)，應(yīng)將涂層面向上。如果是熱塑性的涂層，應(yīng)確保試件之間以及與烘箱不會(huì)相互粘連。周末期間或者由于其他原因要中斷上述調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)將試件存放在23℃±2℃的溫度以及50%±5%的相對(duì)濕度條件下。最后，在進(jìn)行測(cè)試之前將試件放置在23℃±2℃的溫度以及50%±5%的相對(duì)濕度條件下存放至少24小時(shí)，但不超過(guò)3天。干膜厚度的測(cè)定試件的干膜厚度應(yīng)不小于80μm。根據(jù)表1規(guī)定的涂布量將樣品涂刷在非磁性金屬底材上，合適的非磁性金屬底材有不銹鋼、鋁板等。干燥后，按GB/T13452.2-1992中第8章的內(nèi)容進(jìn)行干膜厚度的測(cè)定。步驟除非另有規(guī)定，試驗(yàn)在23℃±2℃下平行試驗(yàn)3次。8.1自支撐涂層（自由膜）的試驗(yàn)步驟8.1.1用輔助工具清潔和干燥試驗(yàn)杯。在每個(gè)試驗(yàn)杯中裝入磷酸二氫銨飽和鹽溶液，飽和溶液的容量為（100～200）g，然后把試件安裝在試驗(yàn)杯上，在涂膜和杯口之間進(jìn)行密封，密封處不能讓水蒸氣泄漏。注1：如果試驗(yàn)杯從恒溫恒濕室中取出稱量，必須在試驗(yàn)杯上蓋上相配的蓋子。8.1.2將密封好的試件放入溫度為23℃±2℃，相對(duì)濕度為50％±5％的恒溫恒濕箱內(nèi)，并保持試件的兩面的相對(duì)濕度分別應(yīng)為93%和50%。通過(guò)磷酸二氫銨飽和溶液來(lái)保持試驗(yàn)杯內(nèi)部相對(duì)濕度為93%（見(jiàn)5.4）。試驗(yàn)應(yīng)在風(fēng)速低于0.3m/s的環(huán)境下進(jìn)行。8.1.3以一定的時(shí)間間隔稱量試驗(yàn)杯的質(zhì)量，并立即放回恒溫恒濕箱。從恒溫恒濕箱取出試驗(yàn)杯后要立即稱量，最好同一組樣品同時(shí)稱量，放回再稱下一組，整個(gè)過(guò)程不宜超過(guò)30分鐘，稱量期間最好是間隔24小時(shí)、48小時(shí)或96小時(shí)，但對(duì)于高透氣性膜，應(yīng)采用更短的時(shí)間間隔如2小時(shí)、4小時(shí)或8小時(shí)。這個(gè)選擇依賴于被測(cè)涂料的水蒸氣透過(guò)率。兩次連續(xù)稱量的重量變化值不小于5mg。若第一次稱量發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變化太大或小，就要調(diào)整再次稱量的時(shí)間間隔。8.1.4連續(xù)稱量試驗(yàn)杯的質(zhì)量，直到單位時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)量的變化恒定不變。8.2非自支撐涂層的試驗(yàn)步驟8.2.1用輔助工具清潔和干燥試驗(yàn)杯。在每個(gè)試驗(yàn)杯中裝入磷酸二氫銨飽和鹽溶液，飽和溶液的容量為（100～200）g，然后把試件安裝在試驗(yàn)杯上，涂層或涂層系統(tǒng)應(yīng)面朝向相對(duì)濕度（50±5）%較低的環(huán)境，然后放入密封圈密封試驗(yàn)杯。8.2.2將密封好的試件放入溫度為23℃±2℃，相對(duì)濕度為50％±5％的恒溫恒濕箱內(nèi)，試驗(yàn)應(yīng)在風(fēng)速低于0.3m/s的環(huán)境下進(jìn)行。8.2.3在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔下測(cè)定試件質(zhì)量損失，例如每24h一次。從恒溫恒濕箱取出試驗(yàn)杯后要立即稱量，最好同一組樣品同時(shí)稱量，放回再稱下一組，整個(gè)過(guò)程不宜超過(guò)30分鐘。觀察先后兩次稱量的變化量，直到單位時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)量的變化恒定即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，然后還需記錄接下來(lái)的3個(gè)連續(xù)的時(shí)間間隔測(cè)試所得的數(shù)值。結(jié)果表述采用下列方法計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果在規(guī)定的時(shí)間間隔測(cè)定每個(gè)試件的總質(zhì)量，繪出質(zhì)量變化與時(shí)間的函數(shù)。當(dāng)測(cè)試所得到的4個(gè)點(diǎn)中有3個(gè)點(diǎn)在一條直線上，即說(shuō)明水蒸氣的通過(guò)速率為恒量，則意味著測(cè)試完成。用式（1）計(jì)算每個(gè)試件的水蒸氣透過(guò)量Δmi，單位mg/h：（1）用式（2）計(jì)算每個(gè)試件的水蒸氣透過(guò)率，單位g/(m2·d)：式中：(2)——分別在時(shí)間的總質(zhì)量，單位mg；——時(shí)間，單位h；——試件的表面積，單位cm2。對(duì)于多孔基材上的支撐膜，用式（3）計(jì)算涂層的水蒸氣透過(guò)率：(3)式中：——樣品的水蒸氣透過(guò)率，單位g/(m2·d)——涂覆涂層的多孔基材的水蒸氣透過(guò)率——多孔基材的水蒸氣滲透率，單位g/(m2·d)對(duì)于自支撐的涂層（自由膜）的水蒸氣透過(guò)率，用式（2）計(jì)算所得的水蒸氣透過(guò)率V表示。9.2涂層的水蒸氣透過(guò)系數(shù)和等量空氣層厚度9.2.1涂層的水蒸氣透過(guò)系數(shù)（單位g/(m·d·Pa)）為：(4)其中：——涂料的水蒸氣透過(guò)率，單位g/(m2·d)——涂膜厚度，單位m；Δp——涂層兩邊的水蒸氣壓力差，單位Pa空氣的水蒸氣透過(guò)系數(shù)為：(5)其中：——測(cè)試過(guò)程中的溫度，單位K；——常壓，1013.25hPa——水蒸氣的氣體常數(shù)，462（N·m/kg·K）——測(cè)試過(guò)程中的大氣壓，單位hPa9.2.2通過(guò)水蒸氣的透過(guò)率來(lái)測(cè)定當(dāng)量空氣層厚度（單位m）：（6）溫度23℃，百帕，Δp=1207Pa（在上述條件下，相對(duì)濕度為93%和50%時(shí)，水蒸氣壓力差值）是的變量，的單位g/(m2·d)，單位m：（7）精確度重復(fù)性（r）同一實(shí)驗(yàn)室同一試驗(yàn)人員，對(duì)同一樣品使用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，在短時(shí)間間隔內(nèi)得到兩個(gè)單一試驗(yàn)結(jié)果，即每個(gè)重復(fù)三次操作所得數(shù)值的平均值，絕對(duì)差值應(yīng)低于20%（相對(duì)與兩次結(jié)果的平均值），置信度95％。再現(xiàn)性（R）由不同的操作者在不同的實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)同一樣品使用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法得到的兩個(gè)單一試驗(yàn)結(jié)果，即每個(gè)重復(fù)三次操作所得數(shù)值的平均值，絕對(duì)差值應(yīng)低于28%（相對(duì)與兩次結(jié)果的平均值），置信度95％。分級(jí)水蒸氣透過(guò)率按表2分級(jí)。表2水蒸氣透過(guò)率的分級(jí)分類水蒸氣滲透率VSdmg/(m2·d)g/(m2·h)Ⅰ（高*）＞150＞6＜0.14Ⅱ（中*）15～1500.6～60.14～1.4Ⅲ（低*）＜15＜0.6＞1.4試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括如下的信息：與所檢測(cè)產(chǎn)品相關(guān)的所有必需的細(xì)節(jié)所使用的操作步驟（自支撐涂層或非支撐涂層）測(cè)試試件的數(shù)目（重復(fù)的次數(shù)）涂層的涂覆方式、應(yīng)用量和涂層數(shù)以及干燥時(shí)間涂層或涂覆系統(tǒng)的干膜厚度，單位μm當(dāng)使用專用基材時(shí)，記錄基材的材質(zhì)種類和厚度（單位cm）按第9章計(jì)算的結(jié)果；按第11章的內(nèi)容分類所有的詳細(xì)觀察記錄所有與規(guī)定方法的偏離試驗(yàn)日期PAGE8PAGE7附錄A（規(guī)范性附錄）試驗(yàn)杯A.1試驗(yàn)杯應(yīng)選用在試驗(yàn)條件下耐腐蝕的材料，如玻璃、聚乙烯、鋁等，并且要有足夠的強(qiáng)度，以免在操作過(guò)程中發(fā)生形變。注1：制作試驗(yàn)杯的鋁板需化學(xué)保護(hù)或陽(yáng)極氧化，建議采用厚度為1mm的鋁板。A.2確切的試驗(yàn)面積由杯的設(shè)計(jì)確定。試驗(yàn)面積不大于直徑113mm（A=100cm2），且不小于直徑79.8mm（A=50cm2），試驗(yàn)面積應(yīng)精確到1%。A.3試驗(yàn)杯應(yīng)確保杯口與試片有效密封，最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是帶有環(huán)形蓋的機(jī)械夾緊裝置或螺口裝置，同時(shí)配合合適的密封環(huán)，如圖A.1所示。另外也可選用熔化蠟作為密封劑。注2：機(jī)械密封裝置較容易使用。但如果試驗(yàn)材料表面粗糙或容易破碎，則不太適合使用。在這種情況下熔融蠟更適合使用，但必須確保蠟密封正確。如果熔融蠟流到試驗(yàn)面上就減少了試驗(yàn)面積而帶來(lái)不正確的結(jié)果。A.4試驗(yàn)杯內(nèi)飽和鹽溶液的表面積與透氣面積應(yīng)盡量相近。應(yīng)確保試驗(yàn)杯內(nèi)水蒸氣通暢的揮發(fā)。A.5每一個(gè)試驗(yàn)杯應(yīng)能清楚地識(shí)別，每一個(gè)試驗(yàn)杯組件應(yīng)配備相應(yīng)的蓋子，以免其從控制試驗(yàn)室取出稱量時(shí)有水氣揮發(fā)。每一個(gè)蓋子與相應(yīng)試驗(yàn)杯應(yīng)容易區(qū)分。試驗(yàn)杯和試驗(yàn)蓋2—墊圈3—試樣4—試樣架5—飽和溶液圖A.1試驗(yàn)杯附錄B（規(guī)范性附錄）密封材料