HG/T 3851-2006 颜料遮盖力测定法 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位: 颜料遮盖力的“国家级化工行业方法标准”。本标准由中国石油和化学工业协会提出,全国涂料和颜料标准化技术委员会归口,2006年7月27日发布,2006年10月11日实施,为原国家标准(GB/T 1709—1979)经编辑性修改转化而成的化工行业标准,技术内容不变。标准规定了将颜料与调墨油研成色浆涂刷于黑白格玻璃板上,至恰好遮盖的最小用颜料量(单位为 g/m2)的测定方法与计算公式,并明确了所需材料、仪器参数、配比及误差控制要求。该方法是颜料性能评价中最基本、最核心的方法之一,是所有颜料出厂检验和型式检验的标准配置。通过此方法可实现对颜料遮盖力的标准化量化。建议严格按规定的配比、仪器条件与步骤操作,并确保平行测定相对误差不超过10%,以取得可靠的平均值作为结果。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | HG/T 3851-2006 (ICS 87.060.10, G 54, 备案号:18478-2006) |
| 发布/实施 | 2006-07-27发布 / 2006-10-11实施 |
| 代替标准 | 本标准为原国家标准(GB/T 1709—1979)转化而来,仅进行了编辑性修改,技术内容不变。 |
| 适用范围 | 适用于颜料遮盖力的测定,即颜料和调墨油研墨成色浆,均匀涂刷于黑白格玻璃板上,使黑白格恰好被遮盖的最小用颜料量,以 g/m2 表示。 |
| 核心内容 | 规定了所需材料(第2章)、测定方法(第3章)、计算公式及平行测定误差控制要求。 |
| 归口单位 | 全国涂料和颜料标准化技术委员会。 |
| 起草单位 | 上海市涂料研究所。 |
二、 材料和仪器设备(第2章)—— 精准测量的硬件保障
第2章: 标准明确列出了所需材料和仪器设备及其技术要求,这是测试结果准确性和可复现性的硬件基础:
| 材料/仪器 | 规格与要求 | 梦能涂料工程意义 |
|---|---|---|
| 黑白格玻璃板 | 如图1所示,黑白格面积: 2 × 104 mm2 | 核心测试工具! 黑白格面积是计算遮盖力的基准。总面积 2 × 104 mm2 = 0.02 m2,是公式推导的基础。需确保黑白格清晰、无反光,且符合标准图示尺寸。 |
| 漆刷 | 宽 25 mm~35 mm | 保证涂刷时能均匀覆盖黑格和白格区域。 |
| 容器 | 容量为 50 mL~100 mL | 用于盛放调配好的色浆。 |
| 调墨刀 | 长178mm, 宽7mm~18mm | 用于色浆的调和与刮涂。 |
| 天平 | 感量 0.2 g | 称量样品和色浆质量,感量0.2g确保称量精度。 |
| 平磨机 | 如图1所示 | 用于将颜料和调墨油均匀研磨成色浆。研磨的充分程度直接影响遮盖力的测试结果。 |
| 暗箱 | 外形尺寸 500mm × 400mm × 600mm,下部敞开,内涂无光黑漆;顶部设有磨砂玻璃和15W日光灯 | 核心观察工具! 暗箱提供标准化的观察环境,排除外界光线干扰。内涂无光黑漆避免漫反射,顶部日光灯提供均匀照明,确保终点判断的客观性。 |
| 调墨油(纯亚麻仁油制) | 黏度: 140cp~160cp/23℃ (或 38s~42s/23℃涂-4黏度计); 酸值: ≤7 mg/g (以KOH计); 颜色: ≤7 (铁钴比色计) | 标准耗材! 调墨油的黏度、酸值和颜色必须严格控制在标准范围内,否则会影响色浆的流动性和最终遮盖力值。黏度过高会导致涂刷过厚,过低则流挂,均影响终点判断。 |
梦能涂料解读: 第2章的设备和材料是整个测试方法的基础。黑白格玻璃板(面积固定)和暗箱(标准光照环境)是两个最关键的硬件设备。调墨油的黏度(140~160cp/23℃)必须严格控制在规定范围内,这是所有颜料都需使用的统一介质,不同批次的油品若黏度不同将导致结果不可比。
三、 测定方法(第3章)—— 标准化操作的全流程
3.1 色浆制备(第1段)—— 严谨的研磨过程
第1段:
1. 称样: 称取试样 3g~5g(准确至0.2g)。
2. 称油: 参照表1 称取调墨油。
3. 初磨: 取其总量的 1/3~1/2 置于平磨机下层磨砂玻璃面上,用调墨刀调匀,加 50kg压力 进行研磨。
4. 调和: 每 25转或50转 调和一次,调和四次共 100转或200转。
5. 加剩余油: 加入剩余的调墨油,用调墨刀调匀,放入容器内备用。
梦能涂料解读: 色浆制备是决定遮盖力测定成败的第一个步骤。精确称样(3~5g,准确至0.2g)和精确称油(需按表1配比)是保证配比准确的前提。分次加油(先加1/3~1/2,再加剩余)是研磨工艺的诀窍——先加少部分油进行“浓浆”研磨,使颜料粒子充分分散和剪切;后加剩余油调至最终浓度,保证了研磨效率。研磨次数(25转/次 × 4次 = 100转 或 50转/次 × 4次 = 200转)保证了研磨的充分性。
3.2 涂刷与终点判定(第2段)—— 核心操作环节
第2段:
1. 称板: 在天平上称取黑白格板质量(m2)。
2. 涂刷: 用漆刷蘸取颜料色浆,均匀纵横交错地涂刷于黑白格上。涂刷时不允许颜料色浆在板的边缘黏附。
3. 观察: 在暗箱内,距离磨砂玻璃 150mm~200mm,视线与板面倾斜成 30°角,在两支15W日光灯照射下观察,黑白格恰好被颜料色浆遮盖即为终点。
4. 称重: 将涂有颜料色浆的黑白格板称重(m1)。
梦能涂料解读:
涂刷手法:要求“均匀纵横交错”,即先沿一个方向涂刷,再沿垂直方向涂刷,确保色浆覆盖均匀,无漏涂、无堆积。
观察条件:
- 距离: 观察者眼睛距磨砂玻璃150~200mm,即15~20cm。
- 角度: 视线与板面倾斜成 30°角(非垂直)。45°角会增加观察难度,30°角是标准化的观察角度。
- 光源: 两支15W日光灯 提供标准化照明。
终点判断: “黑白格恰好被遮盖”是测试最关键的环节。终点过前(仍能隐约看到黑白格)会导致遮盖力值偏大(用更多的颜料);终点过后(涂刷过厚)会导致遮盖力值偏小。“恰好”意味着刚刚看不到黑白格的界限——这是经验要求非常高的操作。
板边缘禁涂: 色浆不能涂到板的边缘,否则会影响称重和计算。
3.3 计算公式与误差控制(第3段)—— 最终结果的量化
第3段:
遮盖力 X 按下式计算:
X = 50m (m1 - m2) / (m + m3)
式中:
- m: 试样质量,单位为克 (g)。
- m1: 涂刷颜料色浆后黑白格板的质量,单位为克 (g)。
- m2: 涂刷前黑白格板的质量,单位为克 (g)。
- m3: 用去调墨油的质量,单位为克 (g)。
平行测定:
平行测定的相对误差不大于10%时,取其平均值为测定结果。
梦能涂料解读——公式推导与工程意义:
公式的分母(m + m3)代表色浆的总质量(颜料 + 调墨油)。分子50m (m1 - m2) 代表涂刷色浆的质量乘以50再乘以颜料质量。通过推导(此处略),50这个系数来源于黑白格板的面积(2 × 104 mm2 = 0.02 m2)的倒数换算,最终得到的X具有 g/m2 的单位。
平行测定要求(相对误差≤10%)是保证结果可重复性的安全底线。如果两次测试结果的相对误差超过10%,说明操作过程中(如研磨、涂刷、终点判断)存在较大差异,必须重做。最终结果取两次(或多次)有效测定的平均值。
3.4 颜料与调墨油的配比量(表1)—— 不同吸油量的精确匹配
表1 测定遮盖力时颜料与油的配比量:
| 颜料吸油量/% | 颜料 : 油 (以g比) | 梦能涂料工程意义 |
|---|---|---|
| 10~20 | 1 : 1.2 | 吸油量最低的颜料(如氧化铁黑、某些无机颜料),所需调墨油较少。 |
| 20~30 | 1 : 2.5 | 大多数通用颜料的配比范围。 |
| 30~40 | 1 : 4 | 吸油量较高的颜料(如某些有机颜料、炭黑等),需要较多的调墨油。提高调墨油比例可以降低色浆粘度,保证涂刷均匀。 |
| 40以上 | 1 : 5 | 超高吸油量的颜料(如酞菁蓝、永固紫等),需要最大量的调墨油才能形成可涂刷的色浆。 |
梦能涂料解读: 表1是本标准中唯一必须依据的参比表格。颜料的吸油量由GB/T 5211.15-2014测定,本标准的测试者必须在测试前知道颜料的吸油量,以选择正确的颜料:油配比。如果选择的配比错误(如低吸油量颜料用了高油配比),会导致色浆过稀、涂刷过厚,遮盖力值偏小(不真实);反之亦然。这是保证测试结果准确性的前提条件。
四、 本标准在标准体系中的应用与地位
被众多颜料产品标准引用为遮盖力测定方法:
- 与您之前查询的HG/T 3744-2004《云母珠光颜料》的关系: 本标准的遮盖力测定法是云母珠光颜料评价中的一个重要方法。云母珠光颜料的遮盖力大小直接影响其在涂料中的应用价值(特别是与底材的对比率)。
- 与您之前查询的HG/T 3852-2006《颜料筛余物测定法》、HG/T 3853-2006《颜料干粉耐热性测定法》的关系: 这三份标准(3851~3853)构成了颜料基础性能测试的“三件套”——遮盖力、筛余物、耐热性是颜料出厂检验和型式检验中最常检测的项目。
- 与您之前查询的HG/T 3951-2007《建筑涂料用水性色浆》的关系: 水性色浆标准中的“遮盖力”项目直接引用本标准的方法(按HG/T 3851-2006的规定进行)。
- 在各颜料产品标准中的地位: 几乎所有的颜料产品标准(如HG/T 5774-2020《C.I.颜料蓝29》、HG/T 5574-2019《C.I.颜料红149》、HG/T 5575-2019《C.I.颜料黄139》等)的“遮盖力”项目均直接引用本标准。它是颜料性能评价体系中不可替代的“母方法”。
五、 关键工程要点(梦能涂料解读)
1. 遮盖力是决定颜料经济性的核心指标: 遮盖力(g/m2)越小,意味着用更少的颜料就能达到完全遮盖的效果,颜料的性价比越高。在采购颜料时,遮盖力数据是成本核算的重要依据。
2. 吸油量的数据是正确执行本标准的前提: 在测试遮盖力前,必须预先测定或从供应商处获得颜料的吸油量数据(按GB/T 5211.15-2014),以便根据表1正确选择颜料:油的配比。
3. 暗箱标准化观察条件的严格执行: 暗箱结构简单但至关重要。两支15W日光灯、150~200mm观察距离、30°观测角度、内涂无光黑漆(防反光)——所有这些参数都必须严格遵守。如果使用不同的光源或改变观察角度,遮盖力的终点判断将完全不可比,测得数据无效。
4. 黑白格板的校准与维护: 黑白格必须按照标准图(图1)制作,确保黑格与白格的面积规范。黑白格板的表面玻璃必须洁净、无划痕。黑格部分需使用无光黑漆覆盖,白格部分需保持透明玻璃。每次使用前应检查黑白格板的完整性。
5. 平行测定误差控制: 标准要求平行测定两次,相对误差≤10%。如果超过此范围,必须重做。如需提高结果的可靠性,可增做第三次测定。建议实际操作中至少进行三次平行测定,取有效(相对误差≤10%)数据的平均值。
6. 与颜色、色相数据的综合分析: 遮盖力测试通常与着色力测试(HG/T 3951-2007附录B)配合使用。遮盖力低(好)但着色力差(低)的颜料可能在应用时仍有局限性。在工程选型中,应综合考虑遮盖力、着色力、色相、耐光性、耐化学性等多维度指标。
六、 核心总结
HG/T 3851-2006是中国颜料遮盖力测定的唯一权威方法标准。它通过规范的操作流程(精确称样/研磨/涂刷/终点判定/称重)和统一的计算公式(X = 50m (m1-m2) / (m+m3) )实现了颜料遮盖力的标准化量化;通过严格的平行测定误差控制(≤10%)确保了结果的统计学可靠性;通过标准化的硬件配置(黑白格板/暗箱/标准调墨油/平磨机)排除了物料和测试环境对结果的干扰;通过表1根据吸油量选择配比保证了不同物性颜料的适用性。其中,暗箱标准化观察(距离150~200mm,30°角)是本标准最核心的终点判断条件,黑白格板总面积(2×104 mm2)是计算公式的量纲基础,吸油量匹配表是正确执行测试的必要前提。本标准为颜料遮盖力的生产和检验提供了统一、科学、可重复的技术方法,是颜料质量评价体系中不可或缺的基础标准文本。
对于梦能涂料而言,本标准是进行颜料入厂检验、原材料质量控制、涂料配方设计时不可或缺的基本方法。在对颜料供应商进行来料验收时,必须要求供方提供符合HG/T 3851-2006标准的遮盖力检测数据。在自有实验室中,应配置标准的黑白格板、暗箱、平磨机及标准调墨油,并训练检验员掌握正确的涂刷手法和终点观察技巧(30°角、150~200mm距离、两支15W日光灯)。每次检测前必须确认颜料的吸油量数据以选择正确的配比。在计算遮盖力时,必须严格使用标准公式(包含系数50),并确保平行测定结果相对误差≤10%。只有严格执行本标准规定的全部操作条件,才能获得真实、可靠、具有可比性的颜料遮盖力数据。