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HG/T 5171-2019 涂料用天然树脂乳液 | 梦能涂料每日解读标准

核心定位: 涂料用天然树脂乳液的“国家级化工行业标准”。本标准由中国石油和化学工业联合会提出,全国涂料和颜料标准化技术委员会归口,2019年12月24日发布,2020年7月1日实施。标准规定了以天然植物原料(松香、植物油、淀粉、糖、天然胶乳、植物纤维等)制成的水性树脂乳液的术语、分类、技术要求、试验方法及检验规则等内容,适用于水性建筑与木器涂料的成膜黏结。该标准将产品分为Ⅰ型和Ⅱ型,并对在容器中状态、不挥发物含量、生物基碳含量等指标设定具体限值。该标准是涂料用天然树脂乳液产品生产、检验和应用最核心的行业标准。

一、 标准基本信息

项目 内容
标准编号 HG/T 5571-2019 (ICS 87.040; 87.060.20, G 51)
发布/实施 2019-12-24发布 / 2020-07-01实施
代替标准 本标准为首次发布
适用范围 适用于以松香、植物油、淀粉、糖、天然胶乳、植物纤维等天然植物原料为起始原料或主要成分制成的以水为分散介质的天然树脂乳液。该产品可用于水性建筑涂料、水性木器涂料等水性涂料,起成膜黏结作用。
核心内容 规定了术语和定义(第3章)、产品分类(第4章)、要求(第5章/表1)、试验方法(第6章)、检验规则(第7章)及标志、包装和贮存(第8章)。
归口单位 全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)。
主要起草人 周湘玲、南旋、胡中源、张军、刘月佳、孙家宽、杨冬梅、康伦国、王守臣、陈刚、刘结生。

二、 产品分类(第4章)—— Ⅰ型与Ⅱ型

第4章: 本标准根据原料聚合方式不同将产品分为两大类。

Ⅰ型: 以天然植物原料为起始原料,通过生物或化学等方式转化得到可聚合的单体并通过乳液聚合而成的以水为分散介质的乳液。 (举例:将天然植物油(如亚麻油)通过化学方法转化为生物基丙烯酸单体,再进行乳液聚合。这类产品具有较高的综合性能。)

Ⅱ型: 以天然植物原料为主要成分制成的以水为分散介质的乳液。 (举例:直接使用天然树脂(如松香)、淀粉或天然胶乳物理分散或改性后制成乳液。这类产品的生物基含量更高。)

三、 核心技术要求(表1)—— Ⅰ型与Ⅱ型的差异化指标体系

表1 要求: 这是本标准最核心的部分,共规定了15项技术指标,并根据Ⅰ型和Ⅱ型的不同给出了差异化限值。

序号 项目 Ⅰ型指标 Ⅱ型指标 梦能涂料工程意义
一、施工与基础物理性能
1 在容器中状态 乳白色均匀流体,无杂质,无沉淀,不分层 最基本的外观与质量要求。
2 不挥发物含量/% ≥ 40或商定 ≥40%的最低不挥发物含量要求,保证乳液的有效成膜物质含量。也可由供需双方商定。
3 pH值 商定 pH值由供需双方商定,以适应不同配方体系的稳定性要求。
4 黏度/(mPa·s) 商定 黏度由供需双方商定,以适应不同的施工方式(如刷涂、喷涂、辊涂)。
5 耐冻融性a (3次) 无异常 3次冻融循环后无异常,验证乳液在寒冷地区运输和储存的稳定性。
6 贮存稳定性 无硬块,无絮凝,无明显分层 50℃×14d加速贮存后状态稳定,保证批次货架寿命。
7 稀释稳定性a/%
- 上层清液 ≤
- 下层沉淀 ≤
5
5
稀释后静置72h的稳定性指标,上层清液和下层沉淀均≤5%,保证乳液在施工稀释和使用过程中的稳定性。
8 机械稳定性 不破乳,无明显絮凝物 高速剪切(2500r/min×0.5h)后不破乳,验证乳液在泵送、搅拌和喷涂过程中的抗剪切稳定性。
9 钙离子稳定性a [0.5%(质量分数)氯化钙溶液] 48h无分层、无沉淀、无絮凝 验证乳液与含钙离子的颜填料(如碳酸钙)的相容稳定性,避免配方应用中的絮凝风险。
10 最低成膜温度/℃ 商定 保证乳液在特定温度下能形成连续均匀涂膜的关键工艺参数。
二、环保与安全指标(有害物质控制)
11 残余单体总和b/(mg/kg) ≤ 500 出厂检验项目!≤500mg/kg的残余单体总和,体现了对产品中未反应单体的严格控制,保障施工和使用安全。
12 苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和/(mg/kg) ≤ 100 严格控制苯系物含量,确保VOC合规和室内空气质量水平。
13 游离甲醛含量/(mg/kg) ≤ 10 游离甲醛含量极低(≤10mg/kg),可满足甚至超越最严格的室内涂料环保标准。
14 挥发性有机化合物(VOC)含量/(g/L) ≤ 10 超越标准的环保红线! VOC≤10g/L的极低水平,远低于常规水性涂料的限值,是真正的净味级环保产品。
三、生物基含量——核心差异化指标
15 生物基碳含量/% ≥ 25 55 核心差异! 这是本标准最核心的差异化指标。Ⅰ型生物基碳含量≥25%,Ⅱ型≥55%。Ⅰ型代表“部分生物基”,Ⅱ型代表“高生物基”。本指标直接定义了产品对化石基原料的替代程度。

a 由有关方商定是否需要做该项目。
b 乳液中不挥发物含量以50%计。

梦能涂料解读——核心指标的内在逻辑:

1. “生物基碳含量(Ⅰ型≥25%/Ⅱ型≥55%)”是天然树脂乳液最核心的身份认证指标: 这是本标准区别于所有常规石油基丙烯酸乳液、醋丙乳液的最根本、最独特的指标。如果产品无法满足对应的生物基碳含量下限,即使其他性能再好,也不能称为“涂料用天然树脂乳液”。

2. “VOC含量(≤10g/L)+游离甲醛(≤10mg/kg)+苯系物(≤100mg/kg)”构成净味级环保“三道壁垒”: 要求极低的VOC和甲醛残留水平,使其可广泛应用于对环保性能要求极高的室内建筑、木器等涂料体系。

3. Ⅰ型与Ⅱ型的核心差异: Ⅰ型(≥25%生物基)性能更均衡,适合通用型环保建筑涂料配方;Ⅱ型(≥55%生物基)生物基含量更高,/ref更契合高端绿色建材认证(如中国环境标志、绿色产品认证等)的要求。

4. 五项稳定性指标(冻融/贮存/稀释/机械/钙离子)是保证乳液在不同配方和施工环境下稳定性的核心工艺保障: 这些指标直接决定了天然树脂乳液能否与颜填料、助剂和施工工艺完美匹配。

四、 核心试验方法(第6章)—— 通用与专项方法

6.1 取样(6.1): 按GB/T3136的规定取样,也可按商定方法取样。

6.2 试验环境(6.2): 按GB/T 9278的规定((23±2)℃,(50±5)%RH)。

6.3 一般规定(6.3): 使用确认为化学纯及以上纯度的试剂和符合GB/T 6682—2008中三级水要求的蒸馏水或去离子水。

核心试验方法要点:

试验项目(第6章条款) 引用标准/方法 梦能涂料工程意义
不挥发物含量 (6.5) GB/T 1725—2007
1g样品, (105±2)℃/1h
仲裁法: (105±2)℃/1h
称样量约1g,烘烤条件(105±2)℃×1h或(150±2)℃×15min。仲裁法为105℃×1h。
pH值 (6.6) 酸度计, (23±0.5)℃
精度0.01
平行测定两次,差值不大于0.1,取平均值精确到小数点后1位。若样品太稠可1:1稀释后测试。
黏度 (6.7) GB/T 2794—2013
单圆筒旋转黏度计法
采用单圆筒旋转黏度计法测定。
耐冻融性 (6.8) GB/T 9268—2008
A法
50g乳液装入100mL容器中,按A法进行3次冻融循环后再观察。
贮存稳定性 (6.9) 50℃±2℃干燥箱
14d
约0.5L样品密封后放入(50±2)℃干燥箱中,14d后取出恢复至(23±2)℃,观察分层/结皮/硬块/絮凝。
稀释稳定性 (6.10) 蒸馏水稀释至(3±0.5)%
100mL量筒静置72h
测量上层清液和底层沉淀的体积。
机械稳定性 (6.11) 2500r/min×0.5h
80目滤网过滤
(400±0.5)g已过滤乳液在1000mL容器中,盘齿形搅头(Φ40mm),2500r/min×0.5h,观察破乳和絮凝物。
钙离子稳定性 (6.12) 0.5%氯化钙溶液
48h后观察
30mL乳液+6mL 0.5%CaCl2溶液,摇匀后静置48h。观察分层/沉淀/絮凝。
最低成膜温度 (6.13) GB/T 9267—2008 按标准方法测定。
残余单体总和 (6.14) GB/T 20623—2006
附录A
按建筑涂料用乳液附录A的方法测定。
苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和 (6.15) GB/T 23990—2009
气相色谱法
按标准方法测定。
游离甲醛含量 (6.16) GB/T 34683—2017
高效液相色谱法
按标准方法测定。
VOC含量 (6.17) GB 18582—2008
附录A/B
按内墙涂料中有害物质限量的方法测定。
生物基碳含量 (6.18) ASTMD 6866-18
方法B
最核心的测试方法! 采用放射性碳分析法(14C法)测定产品中生物基碳占总有机碳的百分比。这是国际通用的生物基含量测定标准。方法B通常为加速器质谱法(AMS)或液相闪烁计数法(LSC)。

五、 检验规则(第7章)—— 出厂与型式检验

7.1.1 检验分类: 产品检验分为出厂检验和型式检验。

7.1.2 出厂检验项目(4项): 在容器中状态、不挥发物含量、pH值、黏度。

7.1.3 型式检验项目(全项): 包括本标准所列的全部技术要求。在正常生产情况下,每年至少检验一次。

7.2 检验结果的判定: 按GB/T 8170-2008中修约值比较法进行。所有项目的检验结果均达到本标准要求时,该试验样品为符合本标准要求。

梦能涂料解读: 出厂检验关注快速基础项(外观/固含/ pH/黏度),共计4项。型式检验全项每年至少一次,确保所有性能指标(特别是生物基碳含量、VOC、甲醛、残余单体、五项稳定性等核心长期质量指标)的年度验证。

六、 标志、包装和贮存(第8章)

8.1 标志: 按GB/T 9750的规定进行。如需加水稀释,应明确稀释比例。

8.2 包装: 按GB/T 13491—1992中二级包装要求的规定进行。

8.3 贮存: 产品贮存时应保证通风、干燥,防止日光直接照射,冬季时应采取适当防冻措施。产品应根据乳液类型定出贮存期,并在包装标志上明示。

七、 本标准在标准体系中的地位与应用

作为涂料用天然树脂乳液领域最核心的行业标准: 本标准是国内第一个专门针对涂料用天然树脂乳液的行业标准,填补了该品类在行标层面的空白。它与GB/T 20623-2006《建筑涂料用乳液》(主要规定石油基丙烯酸/醋丙乳液)形成市场上两个主要品类的平行标准体系。

与HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求 水性涂料》的关系: 本标准中VOC含量(≤10g/L)、游离甲醛含量(≤10mg/kg)、苯系物总和(≤100mg/kg)的限值,已超越或持平于环境标志产品标准的指标要求。符合本标准的天然树脂乳液可成为环境标志水性涂料理想的核心成膜物,是该标准的重要上位配套标准。

八、 关键工程要点(梦能涂料解读)

1. 生物基碳含量(Ⅰ型≥25%/Ⅱ型≥55%)是产品分类和选型的核心红线: 采购前必须明确所需产品的生物基碳含量等级。选错等级将导致无法满足绿色建材认证或生产配方要求。型式检验报告中的生物基碳含量数据是首要核查指标。

2. VOC含量(≤10g/L)、游离甲醛(≤10mg/kg)和残余单体(≤500mg/kg)构成环保法规的“三道红线”: 型式检验报告必须包含这三项数据。尤其VOC≤10g/L是极低水平,超越几乎所有现行国标和行标的环保要求。

3. 五项稳定性指标(冻融/贮存/稀释/机械/钙离子)是保障配方工艺稳定性的核心指标: 采购时需根据实际配方配方体系(是否含钙离子颜填料、是否需要高剪切分散、是否考虑寒冷运输)确认这些稳定性项目的需求。

4. 型式检验报告的完整核查: 在采购前,应要求供应商提供最近1年内的全项型式检验报告(必须包含:产品类型(Ⅰ型/Ⅱ型)、不挥发物/ pH/黏度/稳定性全项(冻融/贮存/稀释/机械/钙离子)、最低成膜温度、残留单体/苯系物/甲醛/VOC/生物基碳含量等全部核心指标数据)。每批次发货应附带出厂检验报告(4项基础项目)。

5. “天然树脂”的定义边界: 本标准的天然树脂定义为以“松香、植物油(亚麻油、桐油、蓖麻油等)、糖、淀粉、天然胶乳、植物纤维等天然植物原料为起始原料或主要成分”制成的树脂。它是天然的、可再生的植物基来源,但不包含石油基(PE、PP、PS)、煤基或矿物基成分。采购时应与供应商明确Origin,确保原料来源符合天然植物基定义。

九、 核心总结

HG/T 5571-2019是中国涂料用天然树脂乳液领域首次发布、最核心的行业标准。它通过Ⅰ型(≥25%生物基碳/单体聚合型)与Ⅱ型(≥55%生物基碳/天然成分直接型)两大产品分类精准匹配了从通用型环保涂料配方向高端绿色建材认证用乳液的全场景需求;通过表1的15项指标(容器状态/不挥发物≥40%/ pH商定/黏度商定/耐冻融无异常/贮存稳定无硬块/稀释稳定性上下清液/沉淀≤5%/机械稳定不破乳/钙离子稳定48h/最低成膜温度商定/残余单体总和≤500mg/kg/苯系物≤100mg/kg/游离甲醛≤10mg/kg/VOC≤10g/L/生物基碳含量≥25%(Ⅰ型)或≥55%(Ⅱ型))全面构建了从乳液基础物理性能、施工工艺适应性、环保安全合规性到生物基原料纯度的完整评价体系;通过Ⅰ型(≥25%生物基,性能均衡通用型)与Ⅱ型(≥55%生物基,高端绿色属性型)在生物基碳含量上的本质差异清晰划定了两类产品在环保标签和市场定位上的核心“分水岭”;通过出厂检验(4项:外观/固含/ pH/黏度) + 型式检验(全项15项,每年至少一次)建立了严谨的批次与周期质量控制体系。其中,生物基碳含量(Ⅰ型≥25%/Ⅱ型≥55%)、VOC含量(≤10g/L)、游离甲醛含量(≤10mg/kg)、残余单体总和(≤500mg/kg)和五项稳定性(冻融/贮存/稀释/机械/钙离子)是定义产品是否具备“天然树脂乳液”身份、能否在严苛环保法规和复杂配方应用中实现稳定可靠性能的最核心技术红线。本标准为涂料用天然树脂乳液的生产、检测和应用提供了全面、科学、系统的技术依据,是实现水性建筑与木器涂料从“通用环保”向“高生物基、超低VOC、绿色低碳”方向升级的关键标准文件。

对于梦能涂料而言,本标准是为提供高档绿色环保建筑涂料、木器涂料配方的核心乳液原料采购技术依据。在为客户推荐或采购天然树脂乳液时,必须根据具体产品最终需要达到的绿色认证等级和配方成本目标,准确选择Ⅰ型或Ⅱ型产品,并依据对应的型式检验报告严格验收生物基碳含量、VOC、甲醛、残余单体及工艺稳定性等所有核心指标。只有完整理解并严格执行本标准的要求,才能确保采购的乳液原料在客户的涂料配方中实现预期的性能表现、环保合规性和长期供货品质稳定性。