HG/T 4343-2012 水性多彩建筑涂料主要内容及解析

内容描述:传统建筑涂料竞争激烈,产品功能、质量趋于同质化,建筑涂料行业的进一步发展需要科研机构和生产企业进行科技创新和产品创新,不
传统建筑涂料竞争激烈,产品功能、质量趋于同质化,建筑涂料行业的进一步发展需要科研机构和生产企业进行科技创新和产品创新,不断发掘潜在的市场需求和培育新的增长点。水性多彩建筑涂料是近期建筑涂料行业科学技术创新的亮点,目前该产品已经显示了良好的市场发展态势,相信未来依然有较大的增长空间。全国涂料和颜料标准化技术委员会作为涂料相关标准的归口管理部门,近年来加强了对于涂料领域新产品、新技术的关注和支持,通过及时制定行业急需的产品技术标准,以引导涂料产品技术的发展和提升企业的自主创新能力。全国涂料和颜料标准化技术委员会经过调研,了解到行业对水性多彩建筑涂料产品标准制定的迫切需求,于2009 年底向行业主管部门提出了水性多彩建筑涂料行业标准的立项申请,2010年5 月工业和信息化部发文[工信厅科(2010)74 号]批准了该标准的制定计划。该化工行业标准已于2012 年11 月7日发布,2013 年3 月1 日实施。
本标准的制定工作得到了国内许多水性多彩建筑涂料生产企业的积极响应和大力支持,共有25 家具有代表性的科研机构、涂料企业和涂料施工单位参与并组成了标准制定工作组,共同完成了《水性多彩建筑涂料》化工行业标准的研究和制定工作。

1 国内外相关标准
与多彩涂料相关的标准有国内标准JG/T 3003—1993《多彩内墙涂料》(详见表1)和日本工业JIS K5667—2003《多彩花纹涂料》(详见表2),这两项标准均适用于水包油型多彩涂料,检验项目和技术指标等与普通建筑涂料要求类似,不能满足水性建筑涂料的特性要求。
JG/T 3003—1993《多彩内墙涂料》的技术要求
JIS K5667—2003《多彩花纹涂料》的要求
由于缺乏相对应的产品标准,目前行业中对于水性多彩建筑涂料新产品的检验一般参照GB/T 9779—2005《复层建筑涂料》或JG/T24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》,但这些标准适用于含有骨料的建筑涂料,其产品分类、试样制备、试验项目、试验方法等并不适合于目前市场上正在兴起的水性多彩建筑涂料产品。

2 标准制定的原则

水性多彩建筑涂料价格较高,使用年限较长,目前主要用于高档建筑物的内外装饰,属于高性能的装饰保护涂料,因此其耐候性、耐洗刷性等性能要求应超过普通建筑涂料。本标准制定时根据国内水性多彩建筑涂料的实际水平,结合对建筑涂料实际性能的要求,确定检验项目和技术指标。

3 标准适用范围和产品分类
本标准适用于将水性着色胶体颗粒分散于以水性成膜物质(合成树脂乳液等)、颜填料、水、助剂等构成的体系中制成的水包水型多彩涂料,该涂料通过喷涂等施涂工艺可获得仿花岗岩、大理石、壁纸等外观装饰效果,与底漆、中涂、罩光清漆(也可不用)等形成配套体系,主要用于建筑内、外表面的装饰和保护。
按照目前水性多彩建筑涂料的主要品种,本标准将产品分为2 大类:内用水性多彩建筑涂料和外用水性多彩建筑涂料它们又各自分为弹性和非弹性两种类型。

4 项目的设置
水性多彩建筑涂料与其他建筑涂料品种相比有其一些特有的性能,所以在设置试验项目时不能照搬其他建筑涂料标准。水性多彩建筑涂料不同于传统单色均一性建筑涂料,由于其分散相和连续相均为水性体系,两相有亲和的趋势,其稳定性是各项质量性能中最关键的性能,本标准设置了热贮存稳定性、低温稳定性两个检验项目和作为标准资料性附录的运输稳定性项目。由于涂膜为仿花岗岩、大理石、壁纸等花纹外观,对比率无法测试,耐沾污、耐老化等评定也无法用仪器测试。而且其涂层较薄,无法进行单涂层拉伸强度、断裂伸长率等弹性试验。如按复合涂层进行试验,由于涂层中有许多颗粒点,进行拉伸强度、断裂伸长率等弹性试验时这些颗粒点处容易断裂,造成结果误差。
经过工作组会议、审查会议等多次讨论,确定了本标准的检验项目和技术指标要求。内用水性多彩建筑涂料详见表3,外用水性多彩建筑涂料详见表4:
内用水性多彩建筑涂料技术要求
外用水性多彩建筑涂料技术要求
除此之外,为了体现本标准适用产品的环保性,标准还另行规定内外用多彩涂料产品的有害物质限量须分别符合国家强制标准GB 18582—2001 和GB 24408—2009 的相关要求。

5 指标的确定
根据验证试验情况以及实际使用要求确定了标准的检验项目和技术指标,在本标准制定过程中各方对技术指标要求的设定意见较为统一。
部分项目指标确定情况说明如下。
(1) 耐酸雨性、耐水性项目:本标准制定研究过程中的验证试验结果耐酸雨性、耐水性项目不合格产品较多,但是根据实际使用要求,水性多彩建筑涂料应该具备耐酸雨和耐水功能,因此耐酸雨性、耐水性项目指标定为“无异常”。
(2) 耐洗刷性、耐老化性项目:水性多彩建筑涂料技术含量高,使用年限较长,同时市售价格相对较高,因此耐洗刷、耐老化等项目指标设置高于普通建筑涂料。耐洗刷性内用涂料指标为“≥1 000 次”,外用涂料指标为“≥2 000 次”。
(3) 耐沾污性:耐沾污性验证试验结果达到2 级的只有62%,但通过改进罩光清漆的性能完全可以达到较好的耐沾污性能。按照实际使用要求,耐沾污性指标确定为“2级”。
(4) 覆盖裂缝能力项目:日本土木工程协会规定低覆盖裂缝能力0.15~0.4 mm;中覆盖裂缝能力0.4~1.0 mm;高覆盖裂缝能力>1.0mm。根据有关建筑设计规范及试验资料,混凝土最大裂缝宽度的控制标准一般为:无侵蚀介质,无防渗要求,裂缝宽度0.3~0.4 mm;轻微侵蚀,无防渗要求,裂缝宽度0.2~0.3 mm;严重侵蚀,有防渗要求,裂缝宽度0.1~0.2 mm。经查询有关建筑裂缝统计案例,大多数裂缝宽度均在0.3 mm 以下。结合本次验证试验数据(>0.4 mm 的产品为100%;>0.5 mm 占85%;>0.6 mm 的占62%),实际应用中也需要保证一定的抗裂缝余量,外用涂料所处环境远比内用恶劣,征求意见稿中内用涂料指标为“≥0.4 mm”,外用涂料指标为“≥0.6 mm”。根据征求意见稿反馈的意见,同时考虑试验方法误差因素,本标准最终采纳了内用涂料指标为“≥0.3 mm”,外用涂料指标为“≥0.5 mm”的意见。

6 试验方法的确定
本标准根据水性多彩涂料的特性,结合实际使用的要求,新建了一些适用于水性多彩涂料产品质量控制的新检验方法。
(1) 覆盖裂缝能力:覆盖裂缝能力也是考查建筑涂料的弹性的试验项目,与目前弹性建筑涂料常用的拉伸强度、断裂伸长率项目相比,其数据更直观,本项目为建筑涂料行业首次采用。国外相关试验方法有:欧洲标准EN1062-7:2004《涂料和清漆——外部砖石和混凝土结构用涂层和涂层系统——第七部分:裂缝桥接性的测定》;日本土木工程协会JSCE-K532—2007《混凝土表面涂层覆盖裂缝性拉伸试验方法》。两个标准原理相似,但欧洲标准EN 1062-7:2004 试验过程过于复杂,经过标准会议讨论本试验方法采用日本土木工程协会标准JSCE-K532—2007。
本试验方法的原理为将涂料体系按产品要求施涂在预先掰断的水泥砂浆试块上,在拉力试验机上进行拉伸试验,以拉伸应力和伸长度做曲线图,根据曲线图判断出涂层出现破坏时伸长度作为结果。JSCE-K532—2007 试验条件除了标准环境以外,还有老化之后、低温条件下、耐碱试验之后等条件,本试验的试验条件采用标准环境的条件。由于试验底材为水泥砂浆块,涂膜厚度无法准确测量,只能规定施涂量,因此施涂的均匀程度等对结果影响较大,本试验方法中增加了“进行5 次重复试验,取其中3个最大值的平均值作为最终结果”的规定。
(2) 耐酸雨性:目前我国定义酸雨的科学标准尚在讨论之中,但一般认为pH 值<5.6 的雨水称为酸雨,而把pH值<4.5 的雨水称为重度酸雨。有研究资料表明酸雨中含有硫酸、硝酸、盐酸、少量碳酸等, 本试验方法按照H2SO4(98%)∶HNO3(65%~68%)∶HCl(36%~38%)=6∶3∶1 的比例,配制pH=3.0 的模拟酸雨。
(3) 运输稳定性:在标准制定过程中根据一些企业的反映和要求,增加了本方法。水性多彩涂料的配方设计决定了该类涂料容易出现稳定性问题,在运输过程中剧烈晃动、环境温度等因素均可能造成水性多彩涂料发生粒子形状大小改变、渗色、发糊、粘团成胶等变质现象。运输的影响更容易为生产企业所忽视,因此本标准增加了运输稳定性试验方法,并进行了验证试验,结果符合预期。由于各企业运输的路程、路况、车况、环境等不同,很难统一,因此本方法作为资料性附录,也不设指标,供企业参考。
目前国内外均没有在实验室模拟水性多彩涂料实际运输条件的的稳定性试验方法,国外一些企业采用实际运输的方法进行试验。国内大部分企业还没有意识到运输稳定性的重要性,已经有企业因产品运输稳定性问题遭受了惨痛的经济损失。本方法采用实验室常用设备——恒温振荡水浴槽模拟影响产品运输稳定性的液体晃动和高温环境两个主要因素,该方法具有成本低、便于操作的优势,特别适合企业进行配方筛选使用。

7 产品质量提升的重点
水性多彩涂料作为新产品,许多企业在产品研发时没有质量标准参考,因此出现部分检测项目合格率偏低情况也属正常,按照以往经验,在新标准颁布实施半年到一年以后,产品合格率会有明显提升。根据标准制定时验证试验和近期国家涂料质量监督检验中心承检产品情况分析,现阶段出现不合格较为集中的有耐水性、耐酸雨性、耐湿冷热循环性项目,而耐人工气候老化性结果较好,极少出现不合格情况,耐水性、耐酸雨性、耐湿冷热循环性项目不合格现象大多为罩光清漆表面浮白或罩光清漆和水性多彩涂层之间起泡。水性多彩涂料涂层体系中水性多彩涂料涂层主要是装饰功能,其配套的底漆、底色漆(中涂)、罩光清漆的性能对于涂层体系的保护性非常重要,尤其是罩光清漆更为关键。

8 标准实施后的注意事项
本标准涂层性能检验项目均采取复合涂层进行检验,一些企业在送检时还习惯于按照其他建筑涂料标准要求不配套底漆、底色漆(中涂)等进行检验,容易出现不必要的不合格情况。本标准的验证试验反映了部分企业的产品的涂层耐性与养护期长短相关,标准中建议试板的养护期为14 d,而普通建筑涂料养护期为7 d,企业在送检时应注意养护期。此外,标准中允许一些特殊的制板要求,如对于一些采用自交联乳液的产品可规定通过紫外光照等加速试板的固化,企业在委托检验时应注意向检验机构提出。

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