色漆和清漆中不挥发物体积的测定

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1 范围

1．1 本方法被认为适用于测定各种涂料不挥发物的体积。确定本方法精密度的实验室间试验研究即包括了一种水善外墙乳胶漆、三种汽车涂料—溶剂基底潦、水基底漆和水基外面磁漆以及丙烯酸罩光漆等。早期的合作研究还包括亮光磁漆、亚光外用漆、亮光室内潦、工业烤潦、内墙乳胶漆和外墙乳胶漆等。
1．2 本标准未说明其使用时有关的安全问题。在使用本标准前，使用者有责任制定相应的安全和保健措施，井明确所限制的适用范围。

2 参考文件

2．1 ASTM标准
　　D 1475 色滦、清漆、喷漆及相关产品的密度测定方法
　　D 2369 涂料挥发物含量测定方法
　　D 3925 液体滦料和相关色漆涂料的采样方法
　　D 3980 涂料及相关材料实验室间试验方法

3 方法概述

3．1 测定不锈钢圆片的质量和体积。然后在此圆片上涂上待测样品，再测不锈钢圃片和干滦膜的总质量和总体积如下：先在空气中测得总质量，再于已知密度得液体中测定涂漆圆片的质量。根据阿基米德定律，涂漆圆片的总体积，应等于涂漆圆片再液体中减轻的质量除以液体的密度。所用的液体可以是水、有机液体(如低溶解力的松香水、煤油等)，不包括在本标准说明中的特殊物质—水银。液体的选择取决于被测漆膜的性质。
　　注1：对于大部分涂料来说，蒸馏水是适用的。但如果干漆膜中含有易为水浸出的物质时，就不能用蒸馏水作为悬浮液。而低光泽漆膜，即使在水中加了表面活性剂之
后，也不容易润湿其表面，此时也不宜用蒸馏水作县浮液(如果在水中加入的表面活性剂量较多的话，水的相对密度就不能引用文献中所列的数值)。而低溶解度(加乌里-丁醇值KB低于36)的烃类溶剂，对大多数涂料也是适用的，一些工作者也乐于使用。对于不易润湿的漆膜，这类低溶解度的烃类溶剂尤其适用。但是，如果漆膜中有易为有机溶剂浸出的组分时，就决不能使用这种有机溶剂。例如，含有低分子量增塑剂的喷漆，就不能用有机溶剂。当颜料农度远远不大于临界颜料体积浓度(CPVC)时，是一个特殊问题，这类试样可采用水银作为“悬浮液”(注3)。油漆最好不要采用烃为溶剂作为悬浮液，但用烃类溶剂确实能使得到的结果与“理论值”较接近—颜料粒子之间的空隙并没有为基料填满，因为在使用烃类溶剂时，这种空隙会为这类溶剂部分填充。
　　注2：表面活性剂的浓度必须保持很低，否则不能引用水密度的文献值。
　　注3：关于用水银作悬浮液的技术细节，请参照文献。
3．2 由圆片涂漆后所测得的质量和体积，算出干膜的质量和体积。根据液体徐料的密度和不挥发分质量百分数，就可以算出涂在试片上的液体涂料的体积。涂料的干膜体积除以液体涂料的体积，再乘以100，就得到涂料的不挥发分体积百分数。

4 意义和用途

4．1 这个试验方法是用来提供从给定体积液体涂料得到干涂层体积的量度。这个值对于比较从不同涂料产品得到的涂层，每单位体积对应特定干膜厚度能覆盖多少面积的表面是有用的。
　　由于各种原因，所得出的值可能不等于从原料质量和体积按公式简单加和的预测值。其原因之一是树脂溶解在溶剂中产生的体积，可能等于也可能大于或小于各组分的总体积。各类树脂溶液的收缩或膨胀是由许多因素决定的，其中之一是树脂和溶剂溶解参数散布程度和方向。
　　颜料粒子的空间结构和粒子间被黏合剂充满的程度也影响干膜的体积。超过临界颜料体积浓度的干膜表现出的体积由于颜料粒子之间未填满的空间增加，就明显大于理论值。在这种情况下不挥发物体积的应用应小心处置，因为空隙夹带空气所增加的体积较大。

5 仪器

5．1 分析天平。
5．2 钢试片 最好是不锈钢，直径60mm，22号(0．65mm)厚度的圆片，接近边缘处有一小孔，一根细金属丝一例如28号(0．32mm)铬丝穿过小孔联结其上，构成一合适的长度以便后来使试片悬在液体中。这个丝上端应有个小环以便试片和丝能用这个环挂在天平上。
　　注4：一些分析者用铝管代替钢片。经过一整套结果的分析，在其中未发现两个方法的精密度有何差异。这样的管子的来源和尺寸在附件中介绍。
5．3 配衡物 置于拆去弓形挂钩和秤盘后的天平夹具上。
5．4 烧杯 1L，为了试片在液体中称量期间比较容易操作，最好把烧杯割成115mm高。
5．5 支架 为夹住烧杯，设置在天平夹具下的底板上但不得干扰阻尼盘。当采用单盘天平时，用软木或人造橡胶环是适合的。
5．6 密度杯、油类密度计或其它适合的测定密度的器具(如果涂料密度和悬浮用液体的密度未知的话)。

6 未涂漆圆片的体积测定

6．1 将试片放在烘箱中，以(100±5)℃干燥10min，冷却并在空气中称量。
6．2 在被用来悬浮起涂层试片的液体中称量试片。如果用水作为悬浮用液体，要在水中加几漓润湿剂(注2)，这将有助于加速和全面润湿试片。小心不要在试片和金属丝上形成气泡。记下液体在1L烧杯中的液面，为完全润湿试片液面至少应在试片上面20mm；当试片涂覆后接着称量时也应保持这个液面。
6．3 记录液体温度。在所用温度下从表中查出液体密度，例如在《化学物理手册》5中查出纯水密度，或者测定它准确到0．001g／mL。
6．4 按下式计算试片体积G，计算到擞升(μL)：
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式中　ω1—空气中试片的质量，g；
　　　W2—液体中试片的质量，g；
　　　D—试验温度下液体的密度，g／mL。

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