涂料分析检验涂料产品质量控制

涂料分析检验涂料分析检验目录第一节 涂料产品质量检测的特点和范围 一.涂料产品质量检测的特点 二.涂料产品质量检测的范围第二节 涂料产品性能的检测 一、对涂料产品物理形态的检测项目 二、对涂料组成的检测项目 三、对贮存性能的检测项目第三节 涂料施工性能的检测第四节 涂膜性能的检测 一、一般使用性能的检测项目 二、特殊使用性能的检测项目第一节 涂料产品质量检测的特点和范围一一.涂料产品质量检测的特点涂料产品质量检测的特点 涂料虽然也是一种化工产品，但就其组成和使用来说和一般的化工产品不同。所以，涂料产品的质量检查和一般化工产品相比，具有不同的特点： 涂料（paint），我们平常所说的油漆只是其中的一种。涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型，涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的一类液体或固体材料。不像一般化工产品，从它们的化学组成上检查后，就能断定质量好坏。 涂料产品主要是检查它作为一种材料涂在物体上所形成的涂膜性能，并以此为主。涂料涂膜性能也是以物理方法检查为主，很少分析涂膜的化学组成。 在检查涂膜性能，必须事先按照严格的要求制备试验样板，否则是得不到正确结果的。所以，在每一涂料的质量标准中，都规定了制备其涂膜样板的方法，作为涂料质量检查工作标准条件之一。1. 涂料产品的质量检测主要体现在涂膜性能上，应以物理方法为主，化学方法为辅。 2.涂料产品的质量检测应包括施工性能的检测，涂料产品品种繁多，应用面极为广泛，同一涂料产品可以在不同的方面应用。每一涂料产品只有通过施工部门，将它施涂在被涂物上，形成牢固附着的连续涂膜后，才能发挥它的装饰和保护作用。这就要求每种涂料必须具有良好的施工性能，否则是达不到预期效果的。所以，在进行涂料的质量检查时，必须对它的施工性能进行检查。3. 涂料产品的质量检测应包括特定项目的检测，涂料是作为装饰，保护材料而使用的。其涂膜应具有一定的装饰、保护性能，这是对任何涂料的共同性要求，而更为重要的是发挥它的特定保护性能。满足特定的技术要求，这就要求涂料的质量检查，不仅要检查涂膜在常规情况下的质量情况，而且要检查涂膜在被涂物所处的特定环境下的质量情况，用以判断涂料质量是否符合使用要求。 二.涂料产品质量检测的范围 由于涂料产品质量检测具有以上特点，因此涂料产品质量检测范围包括如下四个方面： （1）涂料产品性能检测。 （2）涂料施工性能检测。 （3）涂膜一般使用性能的检测。 （4）涂膜特殊性能的检测。 为保证涂料产品的质量检测规范化，标准化，国家标准局和化学工业部分别制定和颁发了部分涂料产品的质量技术标准及其测定标准，分别称为GB号码- 年份 和部标HG号码- 年份 。它是进行涂料产品质量检测的依据。 产品质量标准的内容包括涂料产品的组成，特性和用途，各项质量要求，检验方法（测定标准号），贮存及运输规则，施工参考，并规定每批产品在出厂时均应开有合格证。各生产、使用和经销单位都应根据规定项目进行检查和验收。 各企业还可自行制定为列入部颁标准的涂料产品的质量技术标准，即企标。其内容结构和部颁标准相同，并经上级主管部门批准。第二节 涂料产品性能的检测 这里所指是涂料产品性能的检测，主要包括涂料产品形态、组成、贮存性三个方面的30来个项目。 一、对涂料产品物理形态的检测项目一、对涂料产品物理形态的检测项目 1.外观：外观是检查涂料的形状、颜色和透明度的。 2.细度：细度是检查色漆中颜色颗粒大小或分散均匀程度的标准，以微米表示。细度越细的涂料，其涂膜越光滑，反之则越粗糙。面漆的细度一般要求20-40微米，底漆和防锈漆则可以粗一点，大约40-60微米，视品种不同而异。细度不合格的产品，多数是颜料研磨不细或外界杂质混入及颜料反粗所引起。 3.粘度：这项指标主要是检测涂料应稀释的程度，以使之适合使用要求。通过粘度的测定可观察漆料的聚合程度及溶剂的使用情况。 有些涂料产品出厂后，粘度增大，甚至成胶，通过粘度的测定，可及时发现问题，进行适当的处理。 粘度测定的方法很多。涂料中通常是在一定温度下，测量定量的涂料从仪器孔流出所需要的时间，以秒表示。常用粘度计有涂-1粘度计，主要用来测定粘度大的硝基漆。另一种是涂-4，用于测定大多数涂料产品的粘度。4.比重：测定单位体积涂料的重量。二、对涂料组成的检测项目二、对涂料组成的检测项目 1.固体份： 固体份是涂料中除去溶剂（或水分）之外的不挥发物（包括树脂、颜料、增塑剂等）占涂料重量的百分比。用以控制清漆和高装饰性磁漆中固体份和挥发分的比例是否合适。一般固体份低，涂膜薄，光泽差，保护性欠佳，施工时易流挂。通常油基性清漆的固体份应在45-50%。 固体份和粘度互相制约，通过这两项指标，可将漆料、颜料和溶剂（或水）的用量控制在适当的比列范围内，以保证涂料既便于施工，又有较厚的涂膜。 2.酸价： 中和1克涂料中所含游离酸所需氢氧化钾的毫克数称为酸价（或酸值），以mgKOH/G(毫克氢氧化钾/克)表示。 控制涂料产品的酸价特别是清油、清漆的酸价，有非常重要的作用。通过测定酸价，可以掌握半成品或成品的质量。酸价高的涂料产品，很容易和碱性颜料皂化，轻者粘度增大，涂刷性能不好，重者胶化。尤其是用于调配金属颜料或直接用于轻金属表面的清漆，其酸更为严格控制。一般油漆清漆的酸价12 mgKOH/G，直接用于铝、镁等金属及其合金制件的涂料：如飞机用醇酸清漆，其酸价不宜 5 mgKOH/G，丙烯酸清漆的酸价一般宜 5mgKOH/G 。 3.稀释剂的水分 涂料稀释剂含水量不能超过规定的标准，否则会使涂膜发白，产生针孔，故应严格控制含水量。检查方法，一般在稀释剂中加入19倍（体积）的纯苯，以不产生浑浊为合格。如有浑浊，或为原料含水量高或为贮存过程中有水分渗漏进去，均需干燥后再用。同样涂料中也不能含水。三、对贮存性能的检测项目1.结皮性：测定涂料在包装桶中贮存时的结皮情况，特别是油基涂料易受空气中氧的作用而结皮，更应注意这一点。 2.稳定性：涂料自包装之日起到开始使用这段时间，在正常贮存运输条件下，要求它质量稳定，不产生严重结皮、变色、变稠、沉淀、浑浊等现象，更不应出现肝化，胶凝等重大质量变化，能达到不发生以上变化的时间，称为贮存期或质量保质期。贮存稳定性越好，贮存期就越长。 涂料的贮存期视其组成物料的性能与贮存条件而有所不同，一般产品可达一年，有些二年，还有部分产品是半年的。 水性涂料贮存稳定性的检查更为重要。 检查涂料贮存稳定性的方法，大多数用加速方法来测定，有离心分离法，冷热交替法及升温加速法等多种，而以升温法的测定较为普遍。 在贮存期内涂料质量也常发生变化，或因贮存条件不良，或因涂料聚合，漆料与颜料的皂化、颜料比重过大、颗粒过粗等。质量发生变化的涂料应视不同情况处理后后酌情使用或报废。超过规定贮存期的涂料，通过检验外观、颜色、粘度、细度等项目，如无明显变化，一般仍可以继续使用，但应及时用掉，不宜久放。第三节 涂料施工性能的检测 涂料施工性能是评价涂料产品质量好坏的一个重要的方面，反应涂料施工性能的检测项目很多，现介绍几种。 1.粘度。如前已速。 2.遮盖力：色漆涂布于物体表面，能遮盖物面原来底色的最小用量，称为遮盖力。以没平方米用漆量的克数表示。如黑醇酸磁漆，遮盖一平方米的最小用量是40克，所以它的遮盖力是40克/平方米。 T04-1的遮盖力C04-02的遮盖力白色200110红、黄160140150灰10055蓝、绿8080（蓝）、55（绿）铁红60/黑4040 不同类型和不同颜色的涂料，遮盖力各不相同，一般来说高档品种比低档品种遮盖力好，深色品种比浅色品种的遮盖力好，如下面所示（以克/平方米表示） 测定遮盖力时应将漆料和颜料搅匀，否则不能得到准确结果。所用颜料数量不足或质量有问题，常常引起遮盖力不足。 3.使用量：涂料在正常施工情况下，涂覆单位面积所需要的数量称为使用量。不同类型和不同颜色的涂料，其使用量各有不同，被涂物面的质量和施工方法也是决定使用量的重要因素。测定方法见GB1758 4.涂刷性：测定涂料在使用时涂刷便利与否的性能，与漆料性质、粘度和溶剂等有关。测定方法见GB1757涂布漆涂刷性测定。 5.流平性：涂料施工后形成平整涂膜的能力称为流平性。影响流平性的因素很多，除漆料性能外，喷涂施工粘度过高，压力过大，喷嘴过小，喷距不适宜，低沸点溶剂过多等将影响涂料的流平性。改换溶剂，加入硅油或其他流平剂等均可改善其流平性。 6.干燥时间：涂料施工以后，从流体层到全部形成固体涂膜这段时间，称为干燥时间，以小时或分钟表示。一般分为表干时间和实干时间。通过这个项目的检查，可以看出油基性涂料所用油脂的质量和催干剂的比例是否合适，挥发性漆中的溶剂品种和质量是否符合要求，双组分漆的配比是否合适。 涂料类型不同，干燥成膜的机理各异，其干燥时间也相差很大。靠溶剂挥发成膜的涂料，如硝基、过氯乙烯漆等，一般表干约1030分钟，实际干燥时间约12小时。靠氧化聚合干燥成膜的涂料，如油脂漆、天然树脂漆、酚醛和醇酸树脂漆等，一般表干410小时，实干1224小时。靠烘烤聚合成膜的涂料如氨基烘漆，沥青烘漆、有机硅烘漆等，在常温下是不会交联成膜的，一般需要在100150烘12小时才能干燥成膜。 靠催干固化成膜的涂料如双组分环氧树脂涂料、双组份聚氨酯涂料等，均需加一定数量的催化剂才能交联成膜；可常温干燥，也可低温烘干，视固化剂的种类和用量不同，其干燥时间各异，一般在424小时干燥。 7.打磨性：测定涂膜干后，用砂纸打磨成平坦表面时的难易程度。与涂膜结构、硬度、韧性等有关。不仅是底漆、腻子的重要检测项目，而且也是装饰性轿车漆、木器漆等的重要检验项目之一。第四节 涂膜性能的检测 涂膜性能的优劣是涂料产品质量的最终表现，在涂料产品质量检测中占有重要位置。因此，这是工作做的是否符合要求，对其检测结果能否正确反映涂料产品质量起着主导作用。例如，被涂钢板的表面状态和洁净程度不同，涂膜的物理机械性能和耐化学腐蚀性能等就相差很大，涂膜的厚度对其检测性能影响也很大。为了获得正确见检测结果，在检测时必须对涂膜的制备工艺做出严格的规定。图同涂料产品和不同检测项目，对其制备涂膜的要求是不同的。因此在涂料产品的质量标准中，都规定了待测项目的涂膜制备方法，作为质量检测工作的标准条件之一。为了比较不同涂料产品的质量好坏，对涂膜一般性能的检测都必须在相同的条件下进行，因此对涂膜的制备也作了统一的规定。对涂膜性能的检测项目很多，包括两个大的方面，即对涂膜一般使用性能和特殊使用性能的检测。一、一般使用性能的检测项目一、一般使用性能的检测项目 1.涂膜外观：按规定指标测定涂膜外观，要求表面平滑、光亮；无皱纹、针孔、刷痕、麻点、发白、发污等弊病。涂膜外观的检查，对美术漆更为重要。影响涂膜外观的因素很多，包括涂料质量和施工等各个方面，应视具体情况具体分析。 涂膜外观包括色漆涂膜的颜色是否符合标准，用它与规定的标准色（样）板作对比，无明显差别者为合格。有时库存色漆的颜色标准不同大多是没有搅拌均匀（尤其是复色漆如草绿、棕色等），或者是在贮存期内颜料与漆料发生化学变化所致。 2.光泽：光泽是指漆膜表面对光的反射程度，检验时以标准板光泽作为100%，被测定的漆膜于标准板比较，用百分数表示。 涂料品种除半光、无光漆外，都要求光泽越高越好，特别是某些装饰性涂料，涂膜的光泽是最重要的的质量指标。但墙壁、黑板漆则要半光或无光。影响涂膜光泽的因素很多，通过这个项目的检查，可以了解涂料产品所用树脂，颜填料以及和树脂的比列是否适当。 涂料的光泽视品种不同，分为三档。有光漆的光泽一般在70%以上，磁漆多属此类。半光漆的光泽为2040%，室内乳胶漆多属此类。无光漆的光泽不应高于10%，一般底漆即属此类。 3.涂膜厚度：它将影响涂膜的各项性能，尤其是涂膜的物理机械性能受厚度的影响最明显，因此测定涂膜性能时必须在规定的厚度范围内进行检测，可见厚度是一个必须测定的项目。 测定涂膜厚度的方法很多，玻璃板上的厚度可用千分卡测定，钢板上的厚度可用非磁性测厚仪测定。干膜往往是由湿膜厚度决定，因此近年常进行湿膜厚度的测定，用以控制干膜的厚度，测定湿膜厚度的常用方法有湿膜轮规法和湿膜厚度梳规法。 4.硬度：涂膜硬度是指涂膜干燥后具有的坚实性，用以判断它受外来磨擦和碰撞等的损害程度。测定涂膜硬度的方法很多，一般用摆捍硬度计测定，先测出标准玻璃板的硬度，然后测出涂漆玻璃样板的硬度，两者的比值即为涂膜的硬度。常以数字表示之，如果漆膜的硬度值相当玻璃板硬度值的一半，则其硬度就是0.5，这时涂膜已相当坚硬。常用涂膜的硬度在0.5以下。 通过涂膜硬度的检查，可以发现漆料的硬树脂用量是否适当。漆膜的硬度和柔韧性相互制约，硬树脂多，漆膜坚硬，但不耐弯曲：反之软树脂或油脂多，就耐弯曲而不坚硬。要使涂膜既坚硬又柔韧，硬树脂和软树脂（或油脂）的比列必须恰当。测定涂膜硬度的标准方法有GB1730涂膜硬度测定和GB3183涂膜硬度测定法摆杆阻力试验。 5.弹性：漆膜弹性是指涂膜经过一定的弯曲后，不发生破裂的性能，所以也称柔韧性或弯曲度。通过弹性的测定：可以判断涂膜是否易于脆裂，了解硬树脂和增塑剂的用量是否合适。 测定弹性是将涂漆马口铁板在一定的轴棒上弯曲，观察涂膜是否有裂纹，无裂纹计算通过。轴棒的直径有1、3、5、10、15、20毫米六种，弯曲的直径越小，涂膜的弹性越大，所以通过1毫米的弹性最好，20毫米最差，一般要求涂膜弹性为13毫米。 冲击强度的测定，是用1kg的重锤，从一定高度上冲击涂膜，以不破坏涂膜的最大高度的乘积（公斤、厘米）表示之。涂膜通过冲击的高度越高，涂料产品的冲击强度就越好。一般要求通过50公斤.厘米。 6.冲击强度：冲击强度是指涂膜受到机械冲击时，涂膜不发生破损或起皱的承受强度。这项指标，对于车辆及机械用漆的质量鉴定，有重要意义。 调整涂料组成各成分的比例，添加增塑剂等，可以在一定范围内调节涂膜的冲击强度。 7.附着力：涂膜附着力是指它和被涂物表面牢固结合的能力。附着力不好的产品，容易和物面剥离而失去其防护和装饰效果。所以，附着力是涂膜性能检查中最重要的指标之一。通过这个项目的检查，可以判断涂料配方是否合适。 附着力的测定方法有划圈法，划格法和扭力法等。以划圈法最常用，它分为7级，1级圈纹最密，如果圈纹的每个部位涂膜完好，则附着力最佳，定为1级。反之，7级圈纹最稀，不能通过这个等级的，附着力就太差而无使用价值了。通常比较好的底漆附着力应达一级，面漆的附着力是二级左右。 8.耐磨性：耐磨性是指涂膜耐摩擦的能力。通常以一定重量和一定转速的特种橡胶砂轮，在涂膜表面旋转一定圈数后，用涂膜所失去的重量表示。涂膜的耐磨性和其硬度和弹性等都有关系。 9.磨光性：测定需要打磨的涂膜，在打磨后光泽变化的情况。二、特殊使用性能的检测项目 1.耐水性：涂膜抵抗水解的性能称为耐水性。耐水性的好坏对涂膜的保护性能有着决定性的影响。如船舶壳、水下用漆长期浸泡在水中，各种交通工具及日常用品也会遇水浸蚀，如果涂膜耐水性不好，就会变白，失光、起皱、起泡直至脱落、对物面失去保护作用。 耐水性的检查，根据不同要求，有耐蒸馏水、耐盐水、耐海水、耐热水、耐冷水的不同检查方法。船舶漆常用常温盐水（或海水）浸泡试验，其余用蒸馏水浸泡试验，耐浸泡时间愈长，耐水性愈好。树脂中含有亲水性基团如羟基、羧基等，往往使涂膜的耐水性降低。含酯键多的涂膜耐水性较差，而含有醚键和环氧基的涂膜耐水性较好。此外，颜料也影响涂膜耐水性。 2.耐热性：涂膜对热的稳定性称为耐热性，以温度和时间表示之。通过这个项目的测定，可以控制绝缘，电热设备、锅炉、烟囱、内燃机及汽车排气管、飞机（尤其是发动机排气设备）、火炮等物件使用的涂料产品质量。如果涂膜不耐热，就极易变软，发粘、起泡、破裂、剥落、炭化等。涂料的耐热性取决于所用的树脂和颜料。各种涂料的耐热性相差很大。例如，硝基漆60 就开始分解，酚醛漆料可热到100 左右；有机硅漆一般耐200 以上。若于铝粉调配，则耐500 或更高的温度。 3.耐寒性：涂膜受冷冻作用后的稳定性称为耐寒性。寒带地区或低温下作用的涂料，对耐寒性的检查特别重要。若涂膜不耐寒，遇冷便发生龟裂。涂膜的耐寒性受很多因素的影响，漆料、颜料、各层涂膜之间的配套性以及涂膜厚度等都是关键性的因素。测定方法尚无统一标准方法。 4.耐温变性：涂膜在聚冷、聚热作用下的稳定性称为耐温变性。因为涂膜在使用中经受的温度变化很大偶的，所以涂膜的耐温变性是决定其耐久性的最重要质量指标之一。在涂装各种出口产品时，要充分考虑到运输过程中，涂膜承受的冷热气候变化，严格控制涂膜的耐温变性。否则涂膜将在运输过程中发生脆裂和脱落。 5.耐光性：涂膜对光（主要是紫外光）作用的稳定性称为涂料的耐光性。涂膜的耐光性主要取决于树脂的骨架结构，颜料也有很重要的影响。不同品种的涂料，耐光性相差很远，通常丙烯酸树脂、氨基醇酸、脂肪族聚氨酯的耐光性很好，硝基、环氧等较差，易产生褪色、变黄、泛白等。 6.耐候性：暴露于大气中的涂膜，常经受阳光、风、雪、雨、露、温度变化和腐蚀气体（如二氧化硫、二氧化碳、臭氧）等因素的侵蚀，漆膜对这些自然侵蚀的耐受能力称为耐候性，也称涂膜的暴晒性或天然老化性能。是涂料质量检查中做重要的性能之一。常以此判断涂膜的使用寿命。涂膜耐候性通常以所能达到的月（30天）数位表示单位。 各类涂料的耐候性相差很远，通常室内用磁漆仅能经受约3个月的室外暴晒。优质脂肪族聚氨酯可经受得住35年的室外暴晒。值得注意的是暴晒结果因地区气候不同而差异很大，总的趋势是漆膜在温热的南方要比干冷的北方破坏的跟快。 检查涂膜的耐候性，是把待试样板固定在45度角度的倾斜面上，朝南方方向进行室外暴晒，定期检查，观察涂膜在多少时间发生失光、变色、粉化、裂纹、起泡、脱落等现象。这往往需要很长时间，很难即时用来指导试验和生产。为了克服天然暴晒时间过长，可以采用模拟自然气候的人工老化仪试验，这样可以极大缩短测试时间。 7.防锈性：涂膜防止金属生锈的能力称为防锈性，是判断防锈漆质量的最重要指标。常通过对其耐水、耐盐雾，耐湿热、曝晒和电化学性能的测试，用以评价涂膜的防锈能力。 8.耐化学腐蚀性：一般包括耐酸，耐碱，耐溶剂、耐汽油、耐油脂、耐化学药品等性能的检查，也是评价防腐蚀涂料质量好坏的主要技术指标。测试方法有GB1763涂膜耐化学试剂性测定法，GB1734涂膜耐汽油性测定法。 9.耐湿热性：涂膜对于湿热条件的抵抗能力称为耐湿热性。测试条件是相对湿度95%以上，温度47 ，经过21天，以涂膜损坏的级别表示之。一级良好，二级合格，三级不合格。通过这个项目的检查有助于判断涂膜是否适于热带地区使用，常将耐湿热性和耐盐雾性、防霉菌性等合在一起，统称为 “三防”性能。 10.耐盐雾性：涂膜抵抗含盐水蒸汽的能力称为耐盐雾性，以级别表示。一级良好，二级合格，三级不合格。 试验方法是模拟海洋大气的含盐水雾对涂膜进行腐蚀，经21天试验，检查涂膜在这种条件下的抵抗能力。通过检查，可以考察涂料产品是否适于作与盐雾接触的设备等的保护涂层，也用于测定底漆、防锈漆性能。 11.防霉性：涂膜防止霉菌生长的营养如油脂等，在湿热的条件下容易滋生霉菌，破坏涂膜并影响美观。霉菌生长的分泌物还会腐蚀底材。因此，这个项目的检查，有相当大的作用。为了达到较好的防霉效果，一般都在厚漆中加入防霉剂如五氯酚苯汞、流柳汞、防霉剂等。 12.绝缘性：涂膜对电的绝缘能力称为绝缘性，是绝缘涂料最重要的质量指标。通常以涂膜的击穿电压（以千伏/毫米为单位）、电阻系数和耐电弧性（以秒为单位）来表示。 13.防污性：涂膜排放出毒剂杀死海洋微生物的能力称为防污性，是船底防污漆的特定检查项目。 14.耐高温性：测定涂膜所能抵抗的最高温度及抵抗时间，此为耐高温涂料的特定检查项目。 15.抗污气性：测定涂膜对CO2、NO2、SO2、H2S、NH3等工业大气污染的抵抗能力，以涂膜表面变化现象表示。 以上分三节介绍了涂料产品质量检测的各个主要方面，其中绝大部分都是质量检测中的通用项目，也有少部分是涂料产品质量检测中的特定项目。实际上，对每一涂料产品来说，往往需要根据对被涂物件的特定要求，进行若干专项检查，以保证涂膜适合使用要求；同时需作实物涂装和使用试验，以便得到符合使用环境及要求的可靠性能，据此评判涂料优劣，决定取舍。此外，从经济上考虑，优者还要价格适中，货源充足，供应方便。谢谢！