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2026-05-19 浏览量:次

GB/T 9272-2007 色漆和清漆 通过测量干涂层密度测定涂料的不挥发物体积分数 | 梦能涂料每日解读标准

核心定位: 涂料不挥发物体积分数测定的“国家级方法标准”。本标准修改采用ISO 3233:1998,规定了一种通过测量干涂层密度来测定色漆、清漆及相关产品中不挥发物体积分数的方法。相较于被替代的GB/T 9272-1988,本标准在仪器、受漆器类型、施涂方法、干燥条件、计算公式及甩平操作等方面作出重要技术更新。该标准为涂料不挥发物体积分数的测定提供了统一、可重复的程序,可准确获得干涂层密度、不挥发物质量分数及体积分数等关键参数。建议相关检测与研发机构严格按此标准执行试验,并在报告中注明是否采用甩平操作,以保证数据可比性与准确性。

一、 标准基本信息

项目 内容
标准编号 GB/T 9272-2007
发布/实施 2007-09-11发布 / 2008-04-01实施
ICS 87.040 G 50
适用范围 色漆、清漆及相关产品。不适用于超过临界颜料体积浓度配制的色漆。
核心内容 规定了通过测量干涂层密度测定不挥发物体积分数的原理、仪器、取样、步骤、计算方法及试验报告要求。
归口单位 全国涂料和颜料标准化技术委员会。

二、 核心术语与定义(第3章)

术语 定义 梦能涂料工程意义
不挥发物体积 受试产品在规定温度下,以均匀且规定的厚度固化或干燥规定时间后所得到的剩余物的体积。 不挥发物体积是涂料施工性能的核心参数,直接关系到涂层的干膜厚度和覆盖率。体积固体含量越高,单位体积涂料可涂覆的面积越大。

三、 核心原理(第4章)

4: 将受漆器(圆片或板片)在空气及水(或其他已知密度的适宜液体)中称重,用受试产品涂覆,干燥后再在空气及相同液体中称重。根据这些测量值,就能计算出干涂层的质量、体积和密度。通过测定液体涂料密度(GB/T 6750-2007),不挥发物的质量以及干涂层的密度,就可计算不挥发物的体积。

梦能涂料解读: 本标准的原理是阿基米德浮力法。通过测定受漆器在空气和液体中的质量差,计算干涂层的体积和密度,再结合液体涂料密度和不挥发物质量分数,最终计算出不挥发物的体积分数。这一原理科学、准确,是涂料行业测定体积固体含量的标准方法。

四、 核心仪器和材料(第5章)

4.1 分析天平(5.1)

5.1: 精确到0.1mg。单盘型的天平是非常方便的,一种有用的改型是用如图1中所示的标准配衡附件来代替天平盘。

梦能涂料解读: 分析天平是标准的核心仪器。与1988版相比,2007版规定仅使用单盘天平的改型,不再使用双盘天平,去掉了用双盘天平进行测量时的一些附件。在工程应用中,需使用精确到0.1mg的分析天平,并配备标准配衡附件。

4.2 受漆器(5.2)

类型 规格/要求 梦能涂料工程意义
圆片 直径约为60mm,厚度约为0.7mm,距边缘2~3mm处有一小孔。最好应用于低黏度的色漆以及稀释到喷涂黏度的色漆。 圆片适用于低黏度涂料。轻质材料圆片(如塑料)也可使用,但需确保与溶剂接触时体积不变。
板片 尺寸是(75±5)mm×(120±5)mm,在板片纵轴上距短边2mm~3mm处有一小孔。可以应用于触变性涂料或其他能用刮漆刀刮涂的涂料或使用浸涂法施工的色漆。 板片适用于触变性涂料。带尖端的板片可用于浸涂法施工。玻璃板片也可使用,但需用金属丝吊架悬挂。

4.3 其他仪器(5.3~5.11)

仪器 规格/要求 梦能涂料工程意义
吊钩 金属丝直径不应超过0.3mm。镍铬(80:20)金属丝是适宜的。 吊钩用于称量过程中将受漆器吊挂在天平上。细金属丝可减少表面张力影响。
烧杯 大小应能浸没受漆器且上面至少留有10mm的间隙,并且能放进天平箱内。 烧杯用于盛放浸渍液,需根据受漆器大小选择。
浸渍液 具有合适密度和类型的液体且对于涂层是惰性的。对大多数产品用蒸馏水是合适的。 浸渍液需对涂层惰性,避免涂层吸收或反应。蒸馏水是最常用的浸渍液。
干燥器 使用像硅胶类的干燥物质。 干燥器用于冷却和储存受漆器,防止吸潮。
空气干燥箱 能保持规定或商定的温度至±2℃(对于最高为150℃的温度)或±3.5℃(对于150℃以上和最高为200℃的温度)范围内。应装有强制通风设备。 空气干燥箱用于干燥涂层。与1988版相比,2007版删去了空气干燥箱要测定空气流速的内容。
小电动机 带调压器,电机转速为(200~4000)r/min,轴上最好安上一个钻夹头。 小电动机用于甩平操作,是2007版新增的附件。
金属Y形件 带有可以挂圆片的两个小钩。 Y形件用于甩平操作时悬挂圆片,是2007版新增的附件。
容器 圆形金属容器或其他容器用来收集甩出的物质。 容器用于收集甩平操作时甩出的过剩涂料,是2007版新增的附件。

五、 核心操作步骤(第7章)

5.1 未涂漆的受漆器体积的测定(7.1)

7.1.1: 将受漆器(5.2)和吊钩(5.3)在空气干燥箱(5.8)中干燥,如需要,在推荐的温度下烘干10 min,放入干燥器(5.7)中冷却,称量受漆器在空气中的质量。记录这个质量为m?。

7.1.2: 向烧杯(5.4)中加入足量的浸渍液(5.6),必须保证液面高出悬挂着的受漆器顶端至少10mm。在烧杯侧面标出该液面,并在整个测定过程中都要保持这个液面。液体温度最好应是(23±1)℃。将受漆器悬挂在液体中,再次称重。记录这个质量为m?。

7.1.3: 记录液体的温度,并测定在该温度下液体的密度(见7.4)。记录密度为ρ?。

梦能涂料解读: 未涂漆受漆器体积的测定是试验的基础步骤。关键控制点包括:受漆器和吊钩在空气干燥箱中干燥(如需要,在推荐温度下烘干10min)、在干燥器中冷却、称量空气中质量m?、浸渍液温度(23±1)℃、液面高出受漆器顶端至少10mm、在烧杯侧面标出液面并保持、称量液体中表观质量m?、记录液体温度并测定密度ρ?。在工程应用中,需严格按照标准步骤操作,确保体积测定的准确性。

5.2 施涂方法(7.2)

5.2.1 圆片施涂(7.2.2)

7.2.2: 浸涂是最好的施工方法,但也可以用刷涂法施工。把圆片(5.2.1)系在一根结实的金属丝上,将其全部浸入样品中。然后把圆片匀速地提出来、滴干并除去圆片底部形成的任何厚边。这可以用玻璃棒沿着厚边刮拉同时旋转玻璃棒而除去。假若膜的表面有空气泡形成,用针尖将其弄破。立即称量圆片的质量并记录这个质量为m?。

对于极稀的涂料产品,通过上述两次浸涂操作而无法得到所需厚度(30 μm)的涂层,或对于涂料产品中颜料与树脂容易分离,用玻璃棒刮拉会造成涂层中颜料分布不均匀的情况,均可采用甩平操作,即在将圆片匀速地从样品中提出来、滴干并用针尖除去圆片上的空气泡后将其挂在Y形件(5.10)上。Y形件夹在小电动机的钻头夹上,开启电动机并调节电压以调节转速,直到圆片甩平(20~30)s为止。在使用甩平操作时对刚涂完湿漆后圆片的质量不称量。

梦能涂料解读: 圆片施涂是标准的核心操作。与1988版相比,2007版增加了适用于某些涂料的用圆片涂漆后的甩平操作。关键控制点包括:浸涂是最好的施工方法、匀速提出、滴干、除去厚边、用针尖弄破空气泡、立即称量湿漆圆片质量m?、甩平操作(极稀涂料或颜料易分离涂料)、甩平时间(20~30)s、甩平操作时不称量湿漆圆片质量。在工程应用中,需根据涂料类型选择合适的施涂方法,甩平操作时需按GB/T 1725-2007测定不挥发物质量分数。

5.2.2 板片施涂(7.2.3)

7.2.3: 通过浸涂法将样品施涂于图2所示的板片(5.2.2)上,或用刮漆刀或线棒涂布器把样品施涂于板片上。立即称量涂漆板片的质量并记录这个质量为m?。

梦能涂料解读: 板片施涂适用于触变性涂料或使用浸涂法施工的色漆。关键控制点包括:浸涂法或刮涂法施涂、立即称量湿漆板片质量m?。在工程应用中,需根据涂料类型选择合适的施涂方法。

5.2.3 干燥(7.2.4)

7.2.4: 用受漆器浸漆时所用的金属丝或使用其他合适的装置把涂过漆的受漆器悬挂起来。此时不要使用吊钩(5.3)。让漆膜在附录A中规定的条件下干燥。

梦能涂料解读: 干燥是确保涂层充分固化的关键。与1988版相比,2007版改变了干燥条件,要根据涂料的类型来选择。附录A规定了两种干燥条件:干燥类别1(烘烤型涂料,先闪干10~15min,后在(105±2)℃烘烤1h)和干燥类别2(气干型涂料,在(23±2)℃和相对湿度(50±5)%下干燥7d)。在工程应用中,需根据涂料类型选择合适的干燥条件。

5.3 干涂层体积的测定(7.3)

7.3.1: 干燥后,把已涂漆的受漆器从干燥时用于悬挂的装置上摘下来,将它连同吊钩(5.3)一起放入干燥器中冷却,然后称量在空气中的质量。记录这个质量为m?。

7.3.2: 将已涂漆受漆器放入未涂漆受漆器浸渍时所用的同一液体中进行称量(见7.1.2与其注)。务必保证浸渍液体的温度与未涂漆受漆器在该液体中称重时的温度完全相同。假如由于漆膜吸收液体而使质量变化很快,就应采用另一种不被漆膜吸收的液体来代替,并重新测定。记录这个质量为m?。

梦能涂料解读: 干涂层体积的测定是试验的核心步骤。关键控制点包括:干燥后连同吊钩一起放入干燥器中冷却、称量空气中质量m?、在相同浸渍液中称量、浸渍液温度与未涂漆时完全相同、如漆膜吸收液体则更换浸渍液、称量液体中表观质量m?。在工程应用中,需注意漆膜是否吸收浸渍液,如吸收则需更换浸渍液。

5.4 液体涂料密度的测定(7.4)

7.4: 用GB/T 6750-2007或ISO 2811-2~ISO 2811-4:1997各部分规定的方法之一测定样品的密度,精确到1 mg/mL,测定密度时的温度要和测定浸渍液体密度时的温度完全相同。记录这个密度为ρ?。

梦能涂料解读: 液体涂料密度的测定是计算不挥发物体积分数的关键参数。需使用比重瓶法(GB/T 6750-2007)或其他等效方法测定,精确到1 mg/mL。测定温度需与浸渍液体密度测定温度完全相同。

5.5 涂料不挥发物质量分数的测定(7.5)

7.5: 仅在用圆片涂漆并采用甩平操作的情况下使用,此时按GB/T 1725-2007规定进行测定。

梦能涂料解读: 不挥发物质量分数的测定是2007版新增的内容。采用甩平操作时,由于无法准确测定湿涂漆圆片的质量,因而无法通过计算获得涂料不挥发物质量分数,需按GB/T 1725-2007规定进行测定。在工程应用中,需注意甩平操作时需单独测定不挥发物质量分数。

六、 核心结果表示(第8章)

6.1 计算公式(8.1)

8.1: 用下列公式计算干涂层的密度、不挥发物的质量分数以及不挥发物的体积分数:

干涂层密度,ρ?:

式(1): ρ? = (m? - m?) / (m? + m? - m? - m?) × ρ?

不挥发物的质量分数,NV?:

式(2): NV? = (m? - m?) / (m? - m?) × 100

用圆片涂漆并采用甩平操作时NV?按(7.5)测得。

不挥发物的体积分数,NV?:

式(3): NV? = NV? × ρ? / ρ?

式中:

m?——空气中未涂漆受漆器质量,单位为克(g);

m?——浸入浸渍液体中未涂漆受漆器的表观质量,单位为克(g);

m?——湿涂漆受漆器在空气中的质量,单位为克(g);

m?——干涂漆受漆器在空气中的质量,单位为克(g);

m?——浸入浸渍液中干涂漆受漆器的表观质量,单位为克(g);

NV?——不挥发物的质量分数,以(%)表示;

NV?——不挥发物的体积分数,以(%)表示;

ρ?——干涂层在试验温度下的密度,单位为克每毫升(g/mL);

ρ?——浸渍液在试验温度下的密度,单位为克每毫升(g/mL);

ρ?——液体涂料在试验温度下的密度,单位为克每毫升(g/mL)。

计算所得到的两个结果的平均值。

梦能涂料解读: 计算公式是标准的核心。与1988版相比,2007版的计算公式有所改变。三个公式分别计算干涂层密度、不挥发物质量分数和不挥发物体积分数。在工程应用中,需准确测量m?、m?、m?、m?、m?五个质量值,以及ρ?和ρ?两个密度值,代入公式计算。采用甩平操作时,NV?需按GB/T 1725-2007测定,而非通过式(2)计算。

6.2 重复试验(8.2)

8.2: 如测得的结果超过重复性限值,进行第3次测定,并取所有结果的算术平均值。如第3次测得的结果和别的结果差值大于1.5 × (0.48 + 0.0086 × NV?),在试验报告中注明这个情况,并且列出各个结果。

梦能涂料解读: 重复试验是确保结果可靠性的关键。如两个结果超过重复性限值,需进行第3次测定。如第3次结果与别的结果差值大于1.5倍重复性限值,需在试验报告中注明并列出各个结果。

七、 精密度(第9章)

精密度指标 计算公式 梦能涂料工程意义
重复性 0.48 + 0.0086 × NV? 同一操作者采用相同的仪器设备在相同的操作条件下在短的时间间隔内,对同一试验涂料所得到的两结果之间的差值,在置信水平为95%时应不超过此值。
再现性 1.06 + 0.0096 × NV? 不同操作者在不同的实验室对同一试验涂料所得到的两结果之间的差值,在置信水平为95%时应不超过此值。

梦能涂料解读: 精密度是标准的核心技术指标。重复性和再现性均与NV?(不挥发物体积分数)相关,NV?越大,精密度限值越大。在工程应用中,需根据NV?值计算精密度限值,确保测试结果在精密度范围内。

八、 试验报告(第10章)

10: 试验报告至少应包括下列内容:

a) 识别受试产品所必要的全部细节;

b) 注明本标准编号(GB/T 9272);

c) 使用的受漆器的类型;

d) 浸没受漆器的液体;

e) 施涂涂层的厚度;

f) 是否采用甩平操作;

g) 使用的试验温度及干燥条件(见附录A);

h) 试验结果(不挥发物体积分数及干涂层密度);

i) 商定的或按其他方法规定的与规定的程序存在的任何不同之处;

j) 试验日期。

梦能涂料解读: 试验报告是标准的核心输出。与1988版相比,2007版增加了f)是否采用甩平操作的内容。在工程应用中,需完整记录试验条件、过程和结果,确保结果的可追溯性和可比性。

九、 与1988版的主要技术差异

项目 GB/T 9272-1988 GB/T 9272-2007
标准名称 液态涂料内不挥发分容量的测定 色漆和清漆 通过测量干涂层密度测定涂料的不挥发物体积分数
适用范围 仅测定不挥发分容量 在测定不挥发物体积分数的同时还能获得干涂层的密度值
天平类型 可使用双盘天平 规定仅使用单盘天平的改型,不再使用双盘天平
受漆器类型 旧版受漆器 增加了板片、带尖端的板片、玻璃板片等受漆器类型
浸渍烧杯 旧版尺寸 改变了浸渍用烧杯的尺寸,要根据受漆器的大小来选择
施涂方法 仅浸涂 增加了刷涂、刮涂等方法
干燥条件 旧版条件 改变了干燥条件,要根据涂料的类型来选择
甩平操作 无甩平操作 增加了用圆片涂漆后的甩平操作及相关附件
不挥发物质量分数测定 通过计算获得 增加了采用甩平操作时按GB/T 1725-2007测定
计算公式 旧版公式 计算公式有所改变
试验报告 无甩平操作注明要求 增加了应在报告中注明是否采用甩平操作的内容

梦能涂料解读: 2007版与1988版相比,主要技术差异包括:标准名称改为《色漆和清漆 通过测量干涂层密度测定涂料的不挥发物体积分数》、在测定不挥发物体积分数的同时还能获得干涂层的密度值、规定仅使用单盘天平的改型(不再使用双盘天平)、增加了板片、带尖端的板片、玻璃板片等受漆器类型、改变了浸渍用烧杯的尺寸(要根据受漆器的大小来选择)、增加了刷涂、刮涂等方法、改变了干燥条件(要根据涂料的类型来选择)、增加了用圆片涂漆后的甩平操作及相关附件、增加了采用甩平操作时按GB/T 1725-2007测定不挥发物质量分数、计算公式有所改变、增加了应在报告中注明是否采用甩平操作的内容。这些变化使标准适用范围更宽、内容更完整、操作更科学。

十、 关键工程要点(梦能涂料解读)

1. 甩平操作的应用: 甩平操作是2007版新增的重要内容,适用于极稀涂料或颜料与树脂容易分离的涂料。在工程应用中,需注意甩平操作时对刚涂完湿漆后圆片的质量不称量,不挥发物质量分数需按GB/T 1725-2007单独测定。

2. 受漆器的选择: 圆片最好应用于低黏度的色漆以及稀释到喷涂黏度的色漆,板片可以应用于触变性涂料或其他能用刮漆刀刮涂的涂料或使用浸涂法施工的色漆。在工程应用中,需根据涂料类型选择合适的受漆器。

3. 浸渍液的选择: 对大多数产品用蒸馏水是合适的,也能使用不影响漆膜的有机液体。在工程应用中,需确保浸渍液对涂层是惰性的,如漆膜吸收液体则需更换浸渍液。

4. 温度控制的重要性: 浸渍液温度最好应是(23±1)℃,液体涂料密度测定温度需与浸渍液体密度测定温度完全相同。在工程应用中,需严格控制温度,确保密度测定的准确性。

5. 干燥条件的选择: 附录A规定了两种干燥条件:烘烤型涂料(干燥类别1)和气干型涂料(干燥类别2)。在工程应用中,需根据涂料类型选择合适的干燥条件,并在试验报告中注明。

6. 计算公式的应用: 三个公式分别计算干涂层密度、不挥发物质量分数和不挥发物体积分数。在工程应用中,需准确测量五个质量值和两个密度值,代入公式计算。采用甩平操作时,NV?需按GB/T 1725-2007测定。

7. 精密度的控制: 重复性和再现性均与NV?相关。在工程应用中,需根据NV?值计算精密度限值,确保测试结果在精密度范围内。如结果超过重复性限值,需进行第3次测定。

8. 与相关标准的关联: 本标准被GB/T 6822-2007《船用防污漆》、GB/T 13452.2-2008《色漆和清漆 漆膜厚度的测定》、JT/T 733-2021《港口机械钢结构表面防腐涂层技术条件》、JT/T 810-2011《集装箱涂料》等产品标准引用,作为不挥发物体积分数测定的方法标准。在工程应用中,需结合产品标准的要求进行综合评定。

十一、 核心总结

GB/T 9272-2007的核心逻辑清晰:通过阿基米德浮力法(受漆器在空气和液体中的质量差)测定干涂层的体积和密度;通过三个计算公式(干涂层密度、不挥发物质量分数、不挥发物体积分数)实现不挥发物体积分数的定量计算;通过甩平操作(适用于极稀涂料或颜料易分离涂料)扩展标准的适用范围;通过两种干燥条件(烘烤型和气干型)适应不同涂料类型的干燥要求;通过精密度规定(重复性和再现性)确保测试结果的可靠性。其中,甩平操作的引入是标准的核心技术改进,干涂层密度的同时获得是标准的重要扩展,计算公式的改变是标准科学性的体现。本标准为涂料不挥发物体积分数的测定提供了完整的技术依据,是涂料领域最重要的方法标准之一。