QB/T 1010-2015 陶瓷材料、颜料真密度的测定方法 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位: 中华人民共和国轻工行业标准,专门规定陶瓷材料与颜料真密度的测定方法与基本要求。该标准由全国日用陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC 405)归口,2015年4月30日发布,2015年10月1日实施,替代QB/T 1010-1999。标准适用于陶瓷原料、坯料和颜料,在设备、试样制备、测试流程、数据处理及报告等方面作出详细技术要求。其核心变化在于新增了真密度分析仪的使用规范、明确了比重瓶法为仲裁法、增加了仪器法的算术平均值计算要求,最终形成了比重瓶法与仪器法并行并可仲裁的完整体系。梦能涂料专家提醒您,虽然该标准主要面向陶瓷行业,但其真密度测定原理与涂料行业测试颜料、填料的真密度高度相关,对涂料配方中的颜料体积浓度(PVC)计算具有重要指导意义。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | QB/T 1010-2015 (ICS 81.060.01, 分类号 Y20, 备案号 49679-2015) |
| 发布/实施 | 2015-04-30 发布 / 2015-10-01 实施 |
| 代替标准 | QB/T 1010-1999 |
| 适用范围 | 陶瓷原料、坯料和颜料 |
| 核心内容 | 设备要求(分析天平感量0.0001g、比重瓶25mL、真空装置0.1MPa、真密度分析仪)→ 试样制备(四分法取50g/30g、过筛0.154mm/0.063mm、烘干至恒重)→ 测试方法(比重瓶法A煮沸法/B真空法 + 真密度仪器法)→ 数据处理(算术平均值、双样差±0.005、仪器法±0.008)→ 测试报告 |
| 归口单位 | 全国日用陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC 405) |
二、 试验设备与仪器(第3章)—— 最核心的设备精度红线
3 a)~k) 设备清单——最核心的关键参数要求!
| 设备名称 | 核心技术要求 |
|---|---|
| 分析天平 | 感量 0.0001 g |
| 恒温箱 | 控温范围涵盖 105℃ ~ 110℃ |
| 称量瓶 | 用于试样烘干和称重 |
| 干燥器 | 用于冷却备用 |
| 比重瓶 | 容量 25 mL,带有 毛细管磨砂口玻璃塞 |
| 真空装置 | 真空度达 0.1 MPa |
| 煮沸装置 | 用于煮沸法脱气 |
| 真密度分析仪 | 测试重复性 ±0.01%,测试精度 ±0.03% |
| 试验筛 | 孔径 0.154 mm 和 0.063 mm |
| 介质液 | 蒸馏水或去离子水,以及已知密度的介质液(如煤油、甲苯等) |
三、 试样制备(第4章)—— 最核心的取样与预处理红线
4 a) 取样与筛分——最核心的样品缩分要求!
陶瓷材料: 取待测样品 200 g,用四分法选取约 50 g,过孔径 0.154 mm 试验筛。
陶瓷颜料: 取待测样品 100 g,用四分法选取约 30 g,过孔径 0.063 mm 试验筛。
梦能涂料专家解读: 四分法是确保样品代表性的关键步骤。在涂料行业,对颜料、填料进行真密度测试时,同样需要采用四分法或分样器取样,确保结果能真实反映批次特性。
4 b) 烘干处理——最核心的恒重要求!
将试样置于称量瓶中,在 105℃ ~ 110℃ 恒温箱下烘干至 恒重,置于干燥器内冷却备用。
四、 测试要求(第5章)—— 最核心的测试方法与精度红线
5.1 比重瓶法(仲裁法)——最核心的基准方法定位!
5.1.1: 以每组样品 一式两份试样 进行平行测定,整个测定称量过程中的计量精确到 0.0001 g。
5.1.2: 各次称量时的室温相差不应超过 ±5℃。
5.1.3: 陶瓷颜料 用真空脱气法测定;其他陶瓷材料用煮沸法或真空脱气法测定。
5.2 真密度仪器法——最核心的样品数量与精度差异!
应按真密度分析仪操作说明书要求准备样品,以每组样品 一式五份试样 进行平行测定,整个测定称量过程中的计量精确到 0.001 g(比比重瓶法的0.0001 g低一个数量级)。
五、 测试步骤(第6章)—— 最核心的操作流程红线
6.1.1 比重瓶法A——煮沸法——最核心的煮沸脱气流程!
a) 将比重瓶和瓶塞洗刷干净后,置于 105℃~110℃ 恒温箱中干燥至恒重,在室温下称得比重瓶质量 m。
b) 将已除气的蒸馏水(去离子水)注入比重瓶至颈高的 1/2,插上瓶塞,将塞口溢出的蒸馏水(去离子水)用滤纸吸干,并迅速在分析天平上称得注满蒸馏水的比重瓶质量 m1。
c) 倒掉介质液,按a)干燥比重瓶。
d) 将事先干燥备用的试样约 2 g 小心慢慢置于比重瓶内,插上瓶塞,称得比重瓶及试样的质量 m2。
e) 将比重瓶倾斜,沿瓶壁缓慢地注入蒸馏水(去离子水),约到比重瓶的 1/2,注入过程中旋转比重瓶,以保证试样完全润湿。
f) 用铜丝或棉线绕住瓶颈,悬挂在盛有盐溶液(NaCl质量分数为 4%~5%)的玻璃烧杯内,液面约浸得瓶高的 1/3,待溶液沸腾后保持 2h(注意勿使样品外溢或盐溶液溅入瓶内)。
g) 取出比重瓶,并将外表面洗净,静置,待比重瓶内的水呈澄清状态,冷却至室温。
h) 用已除气的蒸馏水(去离子水)注入比重瓶至颈高的 1/2,插上瓶塞,将塞口溢出的蒸馏水(去离子水)用滤纸吸干,并迅速在分析天平上称得盛有试样并注满蒸馏水(去离子水)的比重瓶质量 m3。
i) 根据公式(1)计算试样真密度。
6.1.2 比重瓶法B——真空法——最核心的真空脱气流程!
a) 同6.1.1a)。
b) 将已除气的介质液注入比重瓶至颈高的 1/2 处(陶瓷材料一般用蒸馏水/去离子水,陶瓷颜料用煤油、甲苯等),插上瓶塞,用滤纸小心擦干瓶口溢出的液体,并迅速在分析天平上称得比重瓶连同介质液的质量 m1。
c) 同6.1.1c)。
d) 同6.1.1d)。
e) 沿比重瓶壁缓缓地注入介质液,约到比重瓶的 1/2。
f) 将比重瓶置入真空装置内,在不低于 0.1 MPa 的真空度下脱气,历时 1 h。
g) 取出比重瓶,按6.1.1h)步骤称得盛有试样并注满介质的比重瓶质量 m3。
h) 介质液密度以蒸馏水密度(见表1)为参照,用比重瓶法测定。
i) 根据公式(1)计算试样真密度。
表1 18℃~32℃下蒸馏水的密度ρm——最核心的温度-密度换算表!
| 温度/℃ | 密度/(g/cm3) | 温度/℃ | 密度/(g/cm3) |
|---|---|---|---|
| 18 | 0.9986 | 26 | 0.9968 |
| 19 | 0.9984 | 27 | 0.9965 |
| 20 | 0.9982 | 28 | 0.9963 |
| 21 | 0.9980 | 29 | 0.9960 |
| 22 | 0.9978 | 30 | 0.9958 |
| 23 | 0.9976 | 31 | 0.9953 |
| 24 | 0.9973 | 32 | 0.9951 |
| 25 | 0.9971 |
6.2 真密度仪器法——最核心的自动化测试流程!
a) 称量已洗净、烘干的比重瓶质量 m。
b) 用四分法缩分待测试样 5份。
c) 在比重瓶内,装入一定量的粉体试样,精确称量比重瓶和试样质量 m2。
d) 按照仪器说明书的要求启动仪器,测试样品。
e) 连接电子计算机数据处理终端得到试样真密度数据。
f) 每个样品进行 5次 平行测定,其真密度数据取5次结果的算术平均值,且精确到小数点后第 3 位。
六、 测定结果计算(第7章/公式1)—— 最核心的计算公式红线
公式(1):
ρ = [(m2 - m) × ρm] / [(m1 - m) - (m3 - m2)]
式中:
ρ —— 陶瓷材料或颜料的真密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
m2 —— 比重瓶及试样的质量,单位为克(g);
m —— 比重瓶质量,单位为克(g);
ρm —— 测试温度下介质液的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
m1 —— 比重瓶连同注满介质液的质量,单位为克(g);
m3 —— 盛有试样并注满介质液的比重瓶质量,单位为克(g)。
七、 数据处理(第8章)—— 最核心的误差控制与仲裁红线
8.1 结果报出——最核心的精度要求!
试样的真密度以算术平均值报出,保留小数点后 3 位。
8.2 比重瓶法平行试验误差(最核心的重复性限值!)
比重瓶法两平行试验之差不应超过 ±0.005 g/cm3,否则应取样重测。
8.3 真密度仪器法数据范围误差(最核心的批次内变异限值!)
真密度仪器法计算算术平均值时,其计算数据的最大值与最小值之差应在 ±0.008 g/cm3 之内。如果其中有 2个以上 的数据超过上述误差范围,应重新取一组样品进行测定。
八、 测试报告(第9章)—— 最核心的报告内容要求
测试报告应包括以下内容:
a) 试样名称;
b) 介质名称、密度;
c) 测试时间、实验室温度;
d) 试样真密度;
e) 设备名称;
f) 测试方法。
九、 核心差异分析:与GB/T 19816.4-2005(涂料用研磨料表观密度)对比
梦能涂料专家提醒您,两者均为密度测定方法,但需注意以下差异:
| 对比项目 | QB/T 1010-2015(陶瓷/颜料真密度) | GB/T 19816.4-2005(研磨料表观密度) |
|---|---|---|
| 测定对象 | 陶瓷原料、坯料、颜料(真密度) | 涂料用喷射清理研磨料(表观密度) |
| 比重瓶规格 | 25 mL Gay-Lussac型 | 50 mL Gay-Lussac型 |
| 天平精度 | 0.0001 g(比重瓶法);0.001 g(仪器法) | 0.01 g |
| 试样量 | 约 2 g | 约 100 g |
| 平行测定次数 | 2份(比重瓶法);5份(仪器法) | 2份 |
| 重复性要求 | 双样差 ±0.005 g/cm3(比重瓶法);极差 ±0.008 g/cm3(仪器法) | 双样差 10%(相对于高的结果) |
| 结果精度 | 保留 小数点后3位 | 精确到 100 kg/m3 |
| 仲裁方法 | 比重瓶法 明确为仲裁法 | 未明确仲裁方法 |
十、 核心总结
QB/T 1010-2015 是陶瓷材料与颜料真密度测定领域的最新行业标准。它通过 第3章(分析天平感量0.0001 g、25 mL比重瓶、0.1 MPa真空装置、真密度分析仪重复性±0.01%等设备要求)、第4章(陶瓷材料四分法取50 g过0.154 mm筛/颜料取30 g过0.063 mm筛 + 105~110℃烘干至恒重)、第5章(比重瓶法一组2份平行测定/计量精确至0.0001 g + 室温差值≤±5℃ + 颜料必须用真空脱气法/其他材料可选煮沸法或真空法;仪器法一组5份平行测定/计量精确至0.001 g)、第6章(煮沸法要悬挂在4%~5% NaCl溶液中沸腾2h脱气/真空法在不低于0.1 MPa下脱气1h/仪器法5次平行测定取算术平均值)、表1(18℃~32℃下蒸馏水密度从0.9986到0.9951 g/cm3的精确换算表)、第7章(公式(1)真密度计算)、第8章(比重瓶法双样差±0.005 g/cm3/仪器法极差±0.008 g/cm3且超过2个数据超标需重测)、第9章(报告需含试样名称/介质名称与密度/测试时间和温度/真密度/设备名称/测试方法6项内容) 构建了一套极其严谨、可量化的陶瓷材料与颜料真密度测定质量保证体系。
最核心的技术红线体现在:
- 核心天平精度(第3章a): 比重瓶法感量 0.0001 g;仪器法计量精确至 0.001 g。
- 核心试样量(第4章a): 陶瓷材料四分法取 50 g 过0.154 mm筛;颜料取 30 g 过0.063 mm筛。
- 核心测试方法(第5章): 比重瓶法为仲裁法;颜料必须用真空脱气法;室温差值≤ ±5℃。
- 核心重复性限值(第8章): 比重瓶法双样差 ≤ ±0.005 g/cm3;仪器法极差 ≤ ±0.008 g/cm3。
- 核心结果精度(第8.1条): 真密度以算术平均值报出,保留 小数点后3位。
- 核心脱气时间(第6章): 煮沸法沸腾 2h;真空法 0.1 MPa 下 1h。
对于梦能涂料的用户而言,本标准虽属陶瓷行业标准,但其真密度测定原理与涂料行业测试颜料、填料的真密度高度一致。在配方设计阶段,准确测定颜料和填料的真密度,是计算 颜料体积浓度(PVC) 和 临界颜料体积浓度(CPVC) 的关键基础数据,直接关系到涂料的遮盖力、耐擦洗性、透气性等核心性能。在测定时,必须正确选择介质液(水溶性颜料用煤油/甲苯,非水溶性可用水),严格按四分法取样以保证代表性,并按标准规定的重复性限值(±0.005/±0.008 g/cm3)判定结果是否可接受。梦能涂料质量实验室可为您提供符合QB/T 1010-2015标准的颜料真密度检测服务,助力您实现更精准的涂料配方设计。