建筑用涂料水蒸氣透過(guò)率的智能測(cè)試過(guò)程

　　摘要：墻體外層所用涂料的防水透氣性是墻體出現(xiàn)墻外飾面起泡、脫落、墻體使用耐久性及開裂等現(xiàn)象的重要影響因素。本文利用C360M水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了一種外墻涂料的水蒸氣透過(guò)率，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容，為更加快捷、智能化測(cè)試涂料的水蒸氣滲透性能提供參考。

　　關(guān)鍵詞：水蒸氣透過(guò)率、杯式法、稱重法、水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)、涂料、建筑材料、透濕性

1、意義

　　良好的防水透氣性是建筑用外墻涂料應(yīng)具有的基本性能之一，這是因?yàn)楫?dāng)室內(nèi)與室外存在濕度差，水蒸氣會(huì)通過(guò)墻體從高濕度側(cè)向低濕度側(cè)滲透，產(chǎn)生墻體濕遷移現(xiàn)象；另外，若涂料的透氣性較差，雨水或雪水等沿墻體縫隙向墻體內(nèi)部滲透時(shí)，墻體內(nèi)的濕氣無(wú)法及時(shí)向外滲透，則會(huì)導(dǎo)致墻體中的含水率增加，侵蝕墻體結(jié)構(gòu)及保溫層結(jié)構(gòu)，影響墻體的耐久性、安全性及保溫效果。同時(shí)，墻體內(nèi)的水汽冷凝或結(jié)冰，還會(huì)影響材料的強(qiáng)度，并對(duì)材料產(chǎn)生一定的擠壓作用，出現(xiàn)墻體空鼓、脫落、開裂、發(fā)霉等質(zhì)量問(wèn)題。因此，外墻涂料應(yīng)能夠及時(shí)排出墻體內(nèi)的水蒸氣。

2、試驗(yàn)樣品

　　本次試驗(yàn)以一種外墻涂料為試驗(yàn)樣品。

3、試驗(yàn)依據(jù)

　　本次試驗(yàn)依據(jù)JG/T 309-2011《外墻涂料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定與分級(jí)》進(jìn)行，并改進(jìn)該標(biāo)準(zhǔn)中的人工手動(dòng)稱重過(guò)，采用設(shè)備自動(dòng)智能測(cè)試手段。

4、試驗(yàn)設(shè)備

　　本文采用C360M水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖1  C360M水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

　　上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)方法被稱為杯式法或稱重法，該原理是通過(guò)稱量透濕杯的質(zhì)量隨滲透時(shí)間的變化情況得到樣品的水蒸氣透過(guò)率。該原理按照透濕杯的質(zhì)量增加或減少又分為增重法與減重法。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)裝夾的試樣將透濕杯內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境隔開，放入蒸餾水或特定的飽和溶液的透濕杯中可形成高濕環(huán)境，控制外部環(huán)境為較低濕度，水蒸氣從高濕側(cè)通過(guò)試樣滲透到低濕側(cè)，引起透濕杯質(zhì)量的減輕，減輕的質(zhì)量值即為滲透進(jìn)低濕側(cè)水蒸氣的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算試樣的水蒸氣透過(guò)指標(biāo)。

4.2 設(shè)備參數(shù)

　　支持增重法、減重法兩種試驗(yàn)方法，增重法的測(cè)試范圍為0.01 ~ 1,200 g/(m²·24h)，減重法的測(cè)試范圍為0.01 ~ 10,000 g/(m²·24h)；一次試驗(yàn)可測(cè)試6個(gè)試樣，提高了試驗(yàn)效率；艙體空間立體恒溫，控溫范圍(15~55)℃±0.2℃；配備高效率無(wú)水霧濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，控濕范圍為(10~90)%RH±1%RH，氣體干燥裝置無(wú)需更換內(nèi)芯，連續(xù)工作壽命可達(dá)兩萬(wàn)小時(shí)；試樣尺寸為Φ74 mm，測(cè)試面積為33 cm²；風(fēng)速自動(dòng)調(diào)節(jié)；先進(jìn)流體力學(xué)和熱力學(xué)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的專(分隔符)利測(cè)試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩(wěn)定，測(cè)試周期更短，結(jié)果更精準(zhǔn)；*DataShield^TM數(shù)據(jù)盾系統(tǒng)，對(duì)接用戶數(shù)據(jù)集中管理要求，支持多種數(shù)據(jù)格式導(dǎo)出；采用可靠安全算法，防止數(shù)據(jù)泄露；支持通用有線和無(wú)線局域網(wǎng)，選配無(wú)線網(wǎng)，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

　　(1) 本設(shè)備適用于薄膜類、片材類、紙張與紙板類、紡織品與非紡織布等包裝材料與產(chǎn)品的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試。其中，薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材(建筑用防水材料)、保溫材料等，如PP、PVC、PVDC、尼龍等片材?？蓴U(kuò)展用于建筑材料、無(wú)菌護(hù)創(chuàng)膜、醫(yī)用膏藥貼劑等材料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試。

　　(2) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗(yàn)過(guò)程

　　(1) 按照J(rèn)G/T 309-2011中的要求制作測(cè)試試件，并在規(guī)定條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與狀態(tài)調(diào)節(jié)。

　　(2) 依據(jù)減重法進(jìn)行測(cè)試，從所制作的3片測(cè)試試件中分別裁取直徑為74 mm試樣各1片。

　　(3) 取3個(gè)透濕杯，分別加入一定量的磷酸二氫銨飽和溶液，然后將3片試樣密封裝夾在透濕杯中。

　　(4) 將3個(gè)透濕杯分別放置到設(shè)備的透濕杯架上，關(guān)閉測(cè)試腔蓋。在設(shè)備的控制軟件中設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、濕度、測(cè)試間隔、風(fēng)速等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。

　　(5) 設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)及間歇稱重，并在試驗(yàn)結(jié)束后報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果及各次稱量結(jié)果值。

6、試驗(yàn)結(jié)果

　　本次試驗(yàn)所測(cè)試的涂料樣品的水蒸氣透過(guò)率取3個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的平均值，為137.8 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

　　水蒸氣透過(guò)率是建筑用外墻涂料的重要性能指標(biāo)。本文采用了一種更加智能的方式測(cè)試了涂料樣品的水蒸氣透過(guò)率，試驗(yàn)的稱量及滲透過(guò)程均在同一測(cè)試腔內(nèi)由設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行，設(shè)備可自動(dòng)計(jì)算滲透平衡并依此判斷試驗(yàn)結(jié)束，無(wú)需試驗(yàn)人員頻繁取杯稱量，避免了人為手動(dòng)測(cè)量對(duì)試驗(yàn)滲透平衡及試驗(yàn)結(jié)果的干擾，提高了試驗(yàn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且設(shè)備內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)速等試驗(yàn)參數(shù)均可精確調(diào)整與控制，試驗(yàn)的精度、準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性更高。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，始終致力于為客戶提供精密、、高效檢測(cè)設(shè)備，18年發(fā)布的C系列新品設(shè)備，均采用了突破性的自主傳感器技術(shù)，測(cè)試的可靠性、準(zhǔn)確性、重復(fù)性等都取得了大幅提升，了解該系列設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。