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2026-05-11 浏览量:次

GB/T 13893.2-2019 色漆和清漆 耐湿性的测定 第2部分:冷凝(在带有加热水槽的试验箱内曝露) | 梦能涂料每日解读标准

前言:涂层耐湿性的“冷凝环境模拟器”

在涂料与涂装工程中,耐湿性是评价涂层在潮湿环境下抵抗起泡、失光、变色和附着失效等劣化现象的核心性能指标。涂层在实际服役中,经常面临高湿环境——无论是沿海地区的高盐高湿大气、工业厂房内的冷凝水环境,还是清洗操作后的水分残留,都可能对涂层造成持续的渗透和破坏。因此,建立一套标准化的、能有效模拟并加速涂层在冷凝水环境下劣化过程的试验方法,对于科学评估涂料的耐湿性具有至关重要的基础性意义。

GB/T 13893.2-2019《色漆和清漆 耐湿性的测定 第2部分:冷凝(在带有加热水槽的试验箱内曝露)》 正是为此而制定的国家标准。它由中华人民共和国国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会于2019年3月25日发布,2020年2月1日正式实施。该标准等同采用国际标准ISO 6270-2:2017,全面代替了GB/T 13893-2008。标准系统规定了在恒定的冷凝水环境下或交替变化的冷凝水环境下测试涂层试样耐湿性的通用条件和程序,以确保不同实验室间的试验结果能够再现。标准详细定义了三种试验环境(CH、AHT、AT)的标识、试验原理、表1中的冷凝试验环境概述(包括温度、湿度、循环时间和工作箱体内达到平衡时的条件)、仪器设备的技术要求(环境箱结构、水槽温度控制、安装环境),以及试验程序。本部分为GB/T 13893的第2部分,与第1部分(单侧曝露)和第3部分(加热、鼓泡水槽)共同构成了涂层耐冷凝湿性测定的完整标准体系。

梦能涂料解读: 这份标准发布于2019年,是涂层耐湿性测试领域的“冷凝环境模拟器”。对于涂料行业从业者而言,本标准揭示了“耐湿性”这一常见性能指标背后的标准化评估逻辑。它通过精密的温湿度控制,在试验箱内构建了一个“饱和水蒸气在涂层表面凝结”的微环境,模拟了涂料在真实服役中面临的最严苛的潮湿条件。标准中三种试验环境(CH恒定、AHT温湿度交替、AT温度交替)的差异化设计,使得用户可以针对不同的涂料体系和使用环境选择最合适的测试程序。

一、 标准基本信息

项目 内容
标准全称 色漆和清漆 耐湿性的测定 第2部分:冷凝(在带有加热水槽的试验箱内曝露)
英文名称 Paints and varnishes—Determination of resistance to humidity—Part 2: Condensation (in-cabinet exposure with heated water reservoir)
标准编号 GB/T 13893.2-2019
ICS 87.040 G 50
发布机构 中华人民共和国国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会
发布日期 2019-03-25
施行日期 2020-02-01
标准类型 推荐性国家标准(GB/T)
采标情况 等同采用ISO 6270-2:2017(IDT)
归口单位 全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC 5)
起草单位 常州光辉化工有限公司、广州合成材料研究院有限公司、上海市涂料研究所有限公司、浙江鱼童新材料股份有限公司、中航百慕新材料技术工程股份有限公司、中海油常州涂料化工研究院有限公司等
适用范围 规定了在恒定的冷凝水环境下或交替变化的冷凝水环境下测试涂有涂层的试样的通用条件和程序。

梦能涂料解读: 标准编号“GB/T”代表“推荐性国家标准”。该标准等同采用ISO 6270-2:2017,标志着中国在涂层耐湿性测试方法上与国际标准的最新版本保持同步。起草单位涵盖了常州光辉化工、广州合成材料研究院、上海市涂料研究所等20家单位,体现了行业上下游企业的广泛参与。

二、 与前版标准的主要差异——标准的“关键升级”

标准前言明确了GB/T 13893.2-2019为第一次制定,并指出了本部分与GB/T 13893-2008的关系。

前言: GB/T 13893《色漆和清漆 耐湿性的测定》分为下列几个部分:——第1部分:冷凝(单侧曝露);——第2部分:冷凝(在带有加热水槽的试验箱内曝露);——第3部分:冷凝(在带有加热、鼓泡水槽的试验箱内曝露)。本部分为GB/T 13893的第2部分。

梦能涂料解读: 需要特别注意的是,GB/T 13893.2-2019并不是对旧版GB/T 13893-2008的简单修订,而是对原标准进行了结构性拆分。GB/T 13893-2008被拆分为三个独立部分:第1部分专注于“单侧曝露”的冷凝试验(如建筑外墙涂料),第2部分专注于“带有加热水槽的试验箱内曝露”(本标准),第3部分则涵盖更复杂的“加热、鼓泡水槽”系统。这种拆分使得每个部分的适用范围更加聚焦,技术要求更加精准。

三、 标识(第4章)——试验环境的“分类编码”

规范第4章(标识)是标准的核心逻辑起点,明确了三种冷凝水试验环境的标识代号。

4: 冷凝水试验环境有下列几种标识:试验环境——CH 恒定湿度下的冷凝环境;——AHT 空气温度和湿度交替变化时的冷凝环境;——AT 空气温度交替变化时的冷凝环境。

梦能涂料解读: CH代表“恒定湿度下的冷凝环境”,即在整个试验周期内,空气温度和湿度都维持在恒定的设定值。AHT代表“空气温度和湿度交替变化”,即在加热阶段(高温高湿)和冷却阶段(低温低湿)之间周期性切换。AT代表“空气温度交替变化”,即仅在空气温度上进行加热和冷却切换,但湿度始终保持在接近饱和的状态。这三种环境的标识,直接对应了表1中不同的试验条件和循环程序,是标准的核心分类逻辑。

四、 试验环境(第7章及表1)——条件的“量化标尺”

规范第7章和其核心的表1一起,构成了标准的技术核心。

7: 本部分规定环境箱中的空气温度在冷凝过程中是(40±3)℃。冷凝水试验环境可以是恒定湿度的冷凝环境(CH),也可以是交替变化的冷凝环境(AHT、AT)。如果除了冷凝水对试样有影响,环境温度和湿度的改变也对试样有重要影响时,应选择交替变化的冷凝环境。只有在进行一系列试验时试验程序和试验条件保持不变,才能期望获得再现性的结果。如果采用交替变化的环境条件,通常采用的循环周期是24h。AT试验也可以采用较短的循环周期(12 h或16 h)。

表1 冷凝试验环境

试验环境类型 代号 试验周期 总计 工作箱体内达到平衡时的条件(空气温度) 工作箱体内达到平衡时的条件(相对湿度)
恒定湿度下的冷凝环境 CH 从开始加热至曝露结束 24 h (40±3)℃ 相对湿度大约为100%,在试样表面凝露
空气温度和湿度交替变化 AHT 8 h 加热/16 h 冷却(箱体打开或通风) 24 h 加热:(40±3)℃ / 冷却:18℃~28℃ 加热:大约100%,凝露 / 冷却:与周围环境接近
空气温度交替变化 AT 8 h 加热/16 h 冷却(箱体关闭) 24 h 加热:(40±3)℃ / 冷却:18℃~28℃ 加热:大约100%,凝露 / 冷却:大约100%(≈饱和)

梦能涂料解读: 表1是试验条件的“量化标尺”。三个环境的核心差异在于冷却阶段箱体的状态和湿度变化:CH环境是单纯的恒定高湿条件;AHT环境在冷却阶段打开箱体或强制通风,使湿度迅速降至与周围环境接近,模拟了“开窗通风”的自然条件;AT环境则在冷却阶段关闭箱体,使湿度始终保持在高饱和状态(约100%)。选择哪种环境,取决于需要模拟的实际服役条件——如果涂层仅受恒定的高湿影响,选CH;如果除高湿外还存在温湿度周期性变化(如白天湿热、晚上降温的昼夜交替),则应选择AHT或AT。

五、 仪器设备(第8章)——试验的“硬件保障”

规范第8章(仪器设备)是标准对试验箱的技术要求,这是实现标准测试条件的物理基础。

8.1 环境箱: 在温热、潮湿的环境中进行试验应使用一个气密性好的环境箱。内壁材料是耐腐蚀的且对试样没有影响。环境箱通常在底部配有水槽,能存放符合9.1规定的水量。环境箱应能通过加热底部水槽中的水来控制温湿度。如果通过加热水引进的热量不足以将环境箱内的空气温度升至所要求的值,那么还可以再使用另外的加热装置。加热时间取决于试样的数量和材质,也与底部水槽中水的表面积与环境箱壁面积的比值和水温有关。水温最好不要超过60℃,避免产生过量的水蒸气。环境箱应有一个能关闭的合适的门或其他开孔,便于放置试样和进行通风。

8.2 环境箱的安装: 环境箱应被安装在一个周围环境中没有腐蚀性物质的房间(如不能安装在化学实验室内),室温为(23±5)℃,相对湿度最高不超过75%。不受气流及太阳光辐射的作用。在进行比较性试验时,安装房间内的室温应为符合ISO 3270要求的标准温度(23±2)℃。

梦能涂料解读: 第8章是“硬件保障清单”。8.1条中几个技术细节非常关键:内壁材料必须“耐腐蚀且对试样没有影响”,这保证了长期使用不会因箱体腐蚀而污染测试环境;底部水槽是产生冷凝水的核心部件,水温不超过60℃的规定防止了过量的水蒸气产生(否则可能造成冷凝水量过大,加速涂层劣化而偏离标准条件)。8.2条的环境箱安装要求更具深意——安装房间本身的环境(温度23±5℃、湿度≤75%、无气流、无阳光)也会影响试验箱内的冷凝效果。标准特别指出“环境温度的下降可导致试样表面冷凝水量的增加”,这意味着在安装时应避免空调风口直吹试验箱或靠近冷源。

六、 第5章局限性——标准的“适用范围边界”

规范第5章(局限性)是标准对自身适用范围的坦诚声明,这对正确理解和使用标准非常重要。

5: 温度和湿度是影响试验结果的重要参数。偏离规定要求可能导致结果没有可比性。但是,经相关方商定,可以采用其他参数,应在报告中说明。

梦能涂料解读: 第5章是标准的“诚实声明”。它清楚地告知用户:如果试验条件偏离了本标准规定的参数(例如将空气温度设置为50℃或相对湿度降至90%),则试验结果可能与本标准条件下的结果没有可比性。但同时,标准也允许“经相关方商定,可以采用其他参数”,并在报告中说明。这一条款为科研人员和特殊产品开发者提供了一定的灵活性——在明确偏离标准参数的前提下,仍可参照本标准的基本程序进行测试。

七、 标准在行业中的应用——涂层耐湿性测试的“冷凝标准”

GB/T 13893.2-2019是涂层耐湿性测试领域引用频率最高的基础方法标准之一,在以下场景中具有核心应用:

涂料产品标准中的耐湿性引用: 如您知识库中的HG/T 3793-2019《热熔型氟树脂(PVDF)涂料》等大量涂料产品标准在技术要求的“耐湿热性”项目中直接引用本标准。虽然HG/T 3793-2019在其5.4.15条中规定按GB/T 1740进行测试,但在许多其他标准中,冷凝试验方法(GB/T 13893系列)是评估涂层在饱和湿气环境下附着力和防腐性能的首选或替代方法。

涂装现场质量控制: 在船舶、桥梁、储罐等大型钢结构的涂装现场,施工后的涂层体系在投入使用前,经常需要按照本标准规定的程序进行耐湿性抽检。通过观察涂层在冷凝环境中24h或更长周期后的起泡、失光、变色等劣化程度,判断涂层体系是否符合设计要求。如您知识库中的HG/T 5573-2019《石墨烯锌粉涂料》规定“连续冷凝试验(如按本标准)每2年至少检验1次”。

实验室研发与型式检验: 在涂料研发过程中,研发人员使用本标准中的CH环境(恒定冷凝)评估涂层在高湿环境下的抗渗透和抗起泡能力;使用AHT或AT环境(交替冷凝)评估涂层在温湿度循环变化环境下的耐久性。

配方筛选与工艺优化: 在配方开发阶段,通过本标准规定的加速试验,可以在短时间内(如24h、48h或168h)比较不同配方、不同固化条件或不同施工工艺的涂层耐湿性,为配方和工艺优化提供数据支持。

八、 总结与梦能金句

GB/T 13893.2-2019告诉我们:涂层的耐湿性,不是一句简单的“不怕水泡”,而是一个在(40±3)℃饱和水蒸气环境下,通过标准化的“加热—冷凝—循环”程序,模拟涂层表面持续结露的湿热微环境,系统地评估其抵抗起泡、失光和附着失效能力的量化过程。它用CH、AHT、AT三种不同的试验环境,分别模拟了恒定湿热、开窗通风降温的干湿交替和密闭空间的温降结露三种典型的真实服役场景;它用表1中精确定义的加热温度和冷却温度、循环周期和箱体状态,确保了不同实验室间试验条件的统一;它用第5章的“局限性声明”,允许在商定一致的前提下灵活调整参数,既保证了可比性,又提供了适应性。

一个核心定位: 中国色漆和清漆耐冷凝湿性测定领域最权威、最规范的国家标准(第2部分)。

三种试验环境: CH(恒定湿度下的冷凝环境)→ AHT(空气温度和湿度交替变化时的冷凝环境)→ AT(空气温度交替变化时的冷凝环境),构成了从静态高湿到动态交变的完整测试体系。

三个关键控制要素: ① 空气温度(40±3℃的加热阶段与18~28℃的冷却阶段);② 相对湿度(≈100%的饱和状态);③ 循环周期(24h标准周期,AT可选用12h或16h),构成了试验程序的“金三角”。

一个根本性认知: 涂层在真实服役中的耐湿性表现,不仅取决于涂层在恒定高湿条件下的抗渗透能力,更取决于在温湿度交替变化时涂层抵抗因热胀冷缩和水分反复渗透导致的疲劳破坏能力。GB/T 13893.2-2019通过三种环境的差异化设计,涵盖了从恒定到交变的全部场景,为全面评价涂层耐湿性提供了科学、系统的测试工具。

梦能金句: “GB/T 13893.2-2019是涂层耐湿性的‘冷凝试炼场’——它用底部水槽加热产生的饱和水蒸气,在(40±3)℃的恒温环境下,让水分在涂层表面‘悄然凝结’;它用CH、AHT、AT三种模式的精密切换,模拟了从热带雨林的恒定高湿到昼夜温差的干湿交替的万千服役场景;它用24h的循环周期和±3℃的温度容差,确保了全球任何一间标准实验室中,同一块涂层试样在相同环境下都会经历相同的‘冷凝试炼’。通过它的评判,每一套涂层体系的高湿防护能力都被量化为可见的‘起泡等级’或‘失光程度’。”