水性塗料性能檢測的探討

水性塗料性能檢測的探討

0 引言

傳統的溶劑型塗料因其良好的綜合力學性能和表面性能一直得到廣泛應用。近年來，許多國家相繼頒布了有關控制揮發性有機化合物（VOC）的法令，使水性塗料得到迅猛發展。隨著環保政策的施壓，人們環保意識的不斷提升，尤其全國各省市相繼出台了VOC 排放限量標準，為水性塗料等環保型塗料的發展帶來了機遇。雖然目前傳統溶劑型塗料依然佔據著較大的市場份額，但是水性塗料是塗料工業未來發展的方向。以下結合現有的水性塗料相關性能檢測標準，對其未涉及到的性能指標，以及還需加強的檢測項目進行探討。

水性仿石塗料配置

1 水性塗料的優缺點

水性塗料以水性聚合物作為成膜物質，減少了VOC 的排放量，且具有安全、無火災隱患，可在潮濕環境中施工，清洗方便等優點。但是，水性塗料也有它的缺點：

（1） 成膜時乾燥時間較長，尤其是在低溫、高濕環境下；

（2） 由於水的表面張力較大，使水性塗料對基材的潤濕困難；

（3） 以水作溶劑，金屬基體極易腐蝕；

（4） 成膜樹脂與水的相容性不好，以致水性塗料的貯存穩定性差；

（5） 因為水的冰點比大多數有機溶劑高，水性塗料的凍融穩定性差；

（6） 容易遭受微生物破壞。

2 現有的水性塗料相關性能檢測標準

隨著水性塗料的發展，其相關標準也在不斷制定中，現有的水性塗料的產品標準有：GB/T 23999—2009《室內裝飾裝修用水性木器塗料》、GB 24410—2009《室內裝飾裝修材料 水性木器塗料中有害物質限量》、HG/T 4570—2013《汽車用水性塗料》、HG/T4758—2014《水性丙烯酸樹脂塗料》、HG/T 4759—2014《水性環氧樹脂防腐塗料》、HG/T 4760—2014《水性浸塗漆》、HG/T 4761—2014《水性聚氨酯塗料》、HG/T 4104—2009《建築用水性氟塗料》、JT/T535—2004《路橋用水性瀝青基防水塗料》等；現有的水性塗料檢測方法標準有：GB/T 18178—000《水

性塗料塗裝體系選擇通則》、GB/T 31414—2015《水性塗料 表面活性劑的測定 烷基酚聚氧乙烯醚》等。

以GB/T 23999—2009《室內裝飾裝修用水性木器塗料》為例，水性木器塗料的乾燥時間檢測方法引用的是GB/T 1728—1979《漆膜、膩子膜乾燥時間測定法》；耐磨性檢測方法引用的是GB/T 1768—2006《色漆和清漆 耐磨性的測定 旋轉橡膠砂輪法》；附著力檢測方法引用的是GB/T 9286—1998《色漆和清漆 漆膜的划格試驗》；耐凍融性引用的是GB/T9755—2001《合成樹脂乳液外牆塗料》中5.5 的方法；硬度引用的是GB/T 6739—2006《色漆和清漆 鉛筆法測定漆膜硬度》；耐乾熱性引用的是GB/T 4893.3—2005《傢具表面耐乾熱測定法》。

水性塗料乳液

以HG/T 4570—2013《汽車用水性塗料》為例，水性汽車塗料的乾燥時間引用的是GB/T 1728—1979《漆膜、膩子膜乾燥時間測定法》；划格附著力試驗引用的是GB/T 9286—1998《色漆和清漆 漆膜的划格試驗》；耐衝擊性引用的是GB/T 1732—1993《漆膜耐衝擊測定法》；鉛筆硬度引用的是GB/T 6739—2006《色漆和清漆 鉛筆法測定漆膜硬度》；彎曲試驗引用的是GB/T 6742—2007《色漆和清漆 彎曲試驗（圓柱軸）》；杯突試驗引用的是GB/T 9753—2007《色漆和清漆 杯突試驗》。

3 現有標準未涉及到的水性塗料性能檢測項目

上述這些檢測方法標準主要都是針對溶劑型塗料產品，而水性塗料與溶劑型塗料完全不同，這就迫切需要針對水性塗料產品的特點制定相應的檢測方法標準。例如，正常檢測漆膜乾燥時間的溫度為（23±2）℃，濕度為（50±5）%。由於水性塗料的乾燥時間較長，應制定水性塗料在低溫、高濕環境下的乾燥時間檢測方法。按照水性塗料的要求，設定溫度低於23℃、濕度高於50% 的條件下測定水性塗料的乾燥時間。如果水性塗料的黏度過低會出現流掛現象，給施工質量造成影響。可以參照現行的國標GB/T9264—2012《色漆和清漆 抗流掛性評定》，對水性塗料的流掛性能進行檢測，並作出評價，減少施工時帶來的困擾。水性塗料對金屬基體極易腐蝕，可以對金屬基材用水性塗料進行耐腐蝕性檢測，包括耐鹽霧性、耐水性、耐鹼性、耐鹽水性等檢測。其中，耐鹽霧性可以參照GB/T 1771—2007《色漆和清漆 耐中性鹽霧性能的測定》進行測定；耐水性可參照GB/T 1733—1993《漆膜耐水性測定法》進行測定；耐鹼性可參照GB/T9265—2009《建築塗料 塗層耐鹼性的測定》進行測定。

液態石水性塗料噴塗效果

成膜樹脂與水的相容性不好，可對水性塗料進行貯存穩定性的試驗：將水性塗料在一定的溫度、濕度條件下放置數天，觀察其有無分層、團聚等不良現象來判斷水性塗料的貯存穩定性。水的冰點是0℃，當溫度低於0℃時，在冬季，特別是北方的冬季，給水性塗料的施工帶來極大的不便。應針對冬季的水性塗料產品配方進行調整，加入防凍劑等助劑，同時冬季施工的水性塗料的低溫穩定性檢測也是十分必要的，低溫穩定性檢測可以參照GB/T 9268—2008《乳膠漆耐凍融性的測定》進行測定。

液態石仿石熟水性塗料外牆效果

水性塗料易遭受黴菌等有害物質的侵蝕而產生霉變，考察水性塗料的耐黴菌性可以參照GB/T1740—2007《漆膜耐黴菌測定法》，菌種包括黑麴黴、黃曲霉等。水性塗料與常規溶劑型塗料相比最大的區別就是用水作為溶劑，但是大多數現有的水性塗料相關標準都沒有涉及到含水量的檢測。水性塗料的含水量檢測可以參照GB/T 606—2003《化學試劑水分測定通用方法 卡爾·費休法》。卡爾·費休法測定含水量是比較準確、成熟的方法，但是由於水性塗料產品混合不均勻取樣的差異，會導致測試結果不穩定。查閱了以前的相關標準，有一個國標GB/T1746—1979（1989）《塗料水分測定法》，雖然此標準已經作廢，但是無論從經濟性，還是便捷性角度考慮，此方法用於水性塗料含水量的測定應較為適宜。