JG/T 24—2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准解读
王连盛,马 宁,梁 扬,姜广明
(中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013)
0 前 言
JG/T 24—2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准由中国建筑科学研究院主持,会同其他涂料企业及检测机构等单位共同修订,已于2018年6月12日发布,2018年12月1日正式实施。
1 标准修订的背景
合成树脂乳液砂壁状建筑涂料是以合成树脂乳液为主要黏结剂,以砂粒、石材微粒、特种岩片或石粉为骨料,施涂于建筑物或构筑物表面,形成具有石材、砂岩等质感效果的饰面厚质涂料。由于其涂层具有丰富的质感和立体感,颜色多样,可以用不同的施工方法,做成仿大理石、仿花岗岩质感与色彩的涂料,因而也称为仿石涂料、真石漆等。
JG/T 24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准自实施以来,对规范合成树脂乳液砂壁状建筑涂料市场、推进产品质量都起到了积极作用。但近几年,随着涂料行业技术的进步,砂壁状建筑涂料的性能得到了改善和提高、种类得到了丰富、应用范围得到了扩大、施工方法有了发展。JG/T 24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》产品标准已经远远落后于产品的发展,主要体现在:原版标准已不能覆盖当前建筑行业中砂壁状建筑涂料的种类;原版标准所涉及的检测项目不能完全体现新产品的类型和性能;原版标准中部分测试项目的技术指标值已不适于当前产品的性能。因此,为了适应当前合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的发展,更好地体现出产品的优异性能,以规范和引导砂壁状建筑涂料行业的健康发展,根据《住房城乡建设部关于印发2014年住房和城乡建设部归口工业产品行业标准制订修订计划的通知》(建标[2013]170号)文要求,由中国建筑科学研究院负责行业标准JG/T 24《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》的修订工作。编制组于2014年4月成立,先后进行了70个样品、上百组的试验,于2015年2月完成标准征求意见稿。2015年6月召开了标准审查会,2016年1月完成了标准报批稿。
修订前后的《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准技术指标对比情况如下。
1.1 原版标准的技术指标要求(如表1所示)
1.2 JG/T 24—2018修订后的《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准技术指标
指标如下(按标准中所列条款号描述):
5 一般要求
5.1 非透明型面涂料应符合相应国家标准或行业标
准要求。
5.2 主涂料、涂层体系及面涂料相同性能指标测试
依据应相同。
6 要 求
6.1 主涂料及涂层体系
主涂料及涂层体系应符合表1的要求。
6.2 透明型面涂料
透明型面涂料应符合表2的要求。
2 修订的主要内容
下面将标准修订过程中主要的内容做简要说明,以便标准的使用者了解标准修订的过程及明确每项技术指标的含义,便于标准的理解和实施。
2.1 范 围
标准中的“范围”规定了标准所包含的内容和适用范围。最终将适用范围确定为“本标准适用于在建筑物和构筑物表面起装饰和保护作用,以合成树脂乳液为主要粘结剂的砂壁状建筑涂料”,而“砂壁状建筑涂料”的具体解释和说明在“术语和定义”中具体列出。
2.2 术语和定义
此次标准修订,增加了合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的定义,在该定义中增加了一种骨料类型——特种岩片。同时,完善了底涂料、主涂料和面涂料的定义。具体如下(按标准中所列条款号描述):
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 合成树脂乳液砂壁状建筑涂料 sand texturedbuilding coating based on synthetic resinemulsion
以合成树脂乳液为主要粘结剂,以砂粒、石材微粒、特种岩片或石粉为骨料,在建筑物和构筑物表面形成具有石材、砂岩等质感效果的饰面涂料。
涂层体系一般由底涂料、主涂料、面涂料组成;也可由底涂料和主涂料或主涂料和面涂料组成。
3.2 底涂料 primer coating material
用于封闭基材、防止泛碱泛盐、增强主涂与基材附着能力或渗透基层加固基材的涂料。
3.3 主涂料 main coating material
用于底涂层上,形成石材、砂岩等质感效果的涂料。
3.4 面涂料 top-coating material
用于主涂层上,增强防护作用、提高装饰效果的涂料。
2.3 分类及标记
2.3.1 分 类
原标准中,产品的分类只是依据合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的用途分为N型(内用合成树脂乳液砂壁状建筑涂料)和W型(外用合成树脂乳液砂壁状建筑涂料)。随着合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的发展,对底涂料、主涂料、面涂料都提出了分类要求。因此,此次标准修订时分别对整个涂层体系和面涂料都进行了分类(底漆按照底漆的相关标准进行分类),具体如下(按标准中所列条款号描述):
4 分 类
4.1 主涂料及涂层体系按使用部位可分为内墙型和外墙型。
4.2 面涂料按外观可分为非透明型和透明型。
2.3.2 标 记
原版标准中规定,由名称代号、特性代号、主要参数代号及改型序号组成合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的型号,并以此为标记。此次标准修订过程中,编制组调研了建筑涂料市场上合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的包装,并征求了生产企业的意见,发现:当前,企业在该类产品包装上基本不再有类似的标记。因此,此次标准修订时,删除了“标记”的内容。
2.4 主要技术指标的修订说明
与原版标准相比,此次修订修改了主涂料和涂层体系的试验基材、试样制备方法、湿膜厚度,修改了初期干燥抗裂性试验时间、涂层耐温变性循环次数、耐人工气候老化性试验时间、标准状态黏结强度技术指标值;删除了耐冲击性和浸水后黏结强度的要求;增加了主涂料吸水量、涂层体系柔韧性、冻融循环后黏结强度的指标要求,增加了透明型面涂料的指标要求。
2.4.1 试验基材及其处理方法
2.4.1.1 试验基材变更
标准修订后,原标准中使用的“石棉水泥板”更改为符合JC/T 412.1—2006《纤维水泥平板 第1部分:无石棉纤维水泥平板》中NAF H V级技术要求的“无石棉纤维水泥平板”,厚度为(4~6 mm)。表面处理也修改为GB/T 9271—2008中10.2。试验用水泥砂浆块与原标准相同。
2.4.1.2 增加试验基材
标准修订后增加了马口铁板、玻璃板、黑色聚烯烃塑料片、白色外用瓷质砖4种新的基材。
2.4.2 初期干燥抗裂性
原标准试验方法中要求“初期干燥抗裂性”的试验时间为6 h,此次修订时,各测试机构和企业都反映:根据日常的产品检测和出厂检验的情况,通常试验时间3 h试板表面已经干燥并可观察出是否开裂。因此,此次修订将试验时间由6 h改为3 h,具体指标要求表述由“无裂纹”更改为“3 h无裂纹”。
2.4.3 低温稳定性(3次循环)
原标准中,主涂料的“涂料低温贮存稳定性”的试验方法和GB/T 9268—2008《乳胶漆耐冻融性的测定》中A法是基本一致的,考虑到与现行各标准的协调一致性,此次标准修订,将项目名称由“涂料低温贮存稳定性”更改为“低温稳定性(3次循环)”,试验方法直接引用GB/T 9268—2008《乳胶漆耐冻融性的测定》中的A法。
2.4.4 热贮存稳定性(15 d)
标准修订后,项目名称由“涂料热贮存稳定性”更改为“热贮存稳定性(15 d)”,试验方法基本不变,但对试验时间进行了更改。原因如下:当前合成树脂乳液砂壁状建筑涂料都是以销定产,基本不存在存放的问题,另外,考虑到正常的运输时间,将热贮存稳定性的试验时间由30 d更改为15 d。
2.4.5 吸水量
“吸水量”是此次修订针对主涂料性能增加的项目。在不配套使用底涂和面涂的前提下,主涂料的吸水性能与主涂料中乳液含量的多少有关。试验发现,相同组分的主涂料中乳液含量越大,相同的时间内主涂层的吸水量越小,因此相同乳液类型和相同主涂料组分前提下,乳液含量的多少直接影响涂料的性能和质量。经过一系列试验方法的探索,最终确定按照JG/T 157—2009附录A的试验方法对主涂料的吸水量进行测试;通过对所收集样品验证试验结果的分析,确定浸水时间为2 h。
2.4.6 涂层耐温变性
标准编制组根据日常检测试验结果、产品实际使用情况,以及此次标准修订验证试验的结果来看,涂层耐温变性试验循环5次即可反映出涂层的耐温变性能;另外,当前其他相关现行外墙涂料产品的标准中,涂层耐温变性试验的循环都是5次,考虑到与现行其他各标准的一致性,此次修订时,将试验周期由“10次循环”更改为“5次循环”。
2.4.7 黏结强度
2.4.7.1 试验方法
标准修订的“黏结强度”项目中,“标准状态”的试验方法不变,制样的湿膜厚度由原来的“1 mm”更改为“2 mm”,技术指标由原来的“≥0.70 MPa”更改为“≥0.60 MPa”。
随着合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的发展和建筑市场的需求,合成树脂乳液砂壁状建筑涂料产品所用骨料类型多样、粒径不一,原版标准中规定的湿膜厚度“1 mm”,已经不能完全满足现在的施工要求;另外,就主编单位在施工现场和生产厂家调研的结果来看,合成树脂乳液砂壁状建筑涂料在使用过程中,实际厚度也会超过“1 mm”。因此,此次标准修订,变更了制样的湿膜厚度,同时由于膜厚的增加,技术指标值相应的由原来的“≥0.70 MPa”变更为“≥0.60MPa”。
外墙用合成树脂乳液砂壁状建筑涂料在实际使用过程中,不但会浸水,而且冬夏季节会遇到冷热交替循环的环境,原版标准只考察了涂层浸水后的黏结强度,不能反映涂层实际使用环境条件下的黏结强度。因此,此次修订时删除了浸水后黏结强度的指标要求,增加了冻融循环后黏结强度的要求;另外,现行的外墙腻子、外墙类厚质涂料标准都对产品冻融循环后的黏结强度有要求。所以,为了更能体现涂料在真实使用环境中的性能,并且与现行各标准的协调一致,本标准修订时删除浸水后黏结强度,增加5次冻融循环试验后的黏结强度,冻融循环后黏结强度的值为≥0.40 MPa。
2.4.7.2 数据处理
原版标准中黏结强度试验的样品数量为5个,对于检测结果的处理没有明确指出,此次标准修订,将样品数量更改为6个,对试验结果进行数据处理,具体如下(按标准中所列条款号描述):
7.17.4 试验结果
将所得结果,分别去掉一个最大值和一个最小值,取剩余四个数据的算术平均值作为试验结果,各试验数据和算术平均值的最大相对偏差不应大于20%,否则应重新进行试验。
2.4.8 柔韧性
随着合成树脂乳液砂壁状建筑涂料技术的进步,对建筑涂料的柔韧性要求越来越高,具有柔韧性的合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的需求也越来越大。因此,标准修订时对有柔韧性要求的产品增加了柔韧性的指标要求。具体方法按照GB/T 1748中的规定进行,指标要求为“φ50无裂纹”。
2.4.9 面涂料
与原标准相比,此次修订增加了面涂料的要求。在建筑物外墙使用砂壁状建筑涂料时,一般按照底涂料、主涂料、面涂料的工艺施工,形成一个涂层体系。面涂料主要肩负着涂层耐气候老化、耐沾污、耐水等作用;功能性的面涂料同时还兼具自洁性能。面涂料分为两大类,即非透明型和透明型。其中,非透明型面涂料的性能和要求,可以按照当前现行的相关国家标准或者行业标准执行;透明型面涂料按照本标准规定的试验方法和指标要求执行,其中对耐水泛白性和自洁性能(最小水接触角)编制组在修订过程中进行了深入研究。
2.4.9.1 耐水泛白性
合成树脂乳液砂壁状外墙建筑涂料施工后,有些样品会出现雨后发白的现象,从而造成质量瑕疵。涂膜水白的主要原因是:当乳液干燥成膜时,涂料中带离子电荷及水溶性表面活性剂等会分布在涂膜中。当涂膜浸泡在水中时,涂膜中的亲水物质不断聚集,在渗透压及亲水物质的驱动力等作用下,水进入涂膜中,光在通过涂膜时由于水与树脂或乳液的折射率不同,产生散射,从而观察到涂膜变白,出现水白问题。目前,评价涂层耐水白性普遍采用目测法,即将涂膜充分干燥后放入水中浸泡规定时间,取出后观察变白的情况。这种方法主观性太大,且无法比较不同测试者所检测的结果,无法量化表征透明型面涂料耐水泛白性能。
标准修订后,增加了面涂的性能要求,其中耐水泛白性是面涂的一项重要技术指标。编制组对收集的面涂样品先后按照两种方法进行了测试,具体如下:
方法一:使用规格为100 μm的湿膜制备器在黑色聚烯烃塑料片底材上制膜。将制备好的试板养护24h后,将试板2/3浸入GB/T 6682规定的三级水中,至规定时间取出,3块试板中至少有2块未出现起泡、变白、剥落等现象,则评为“无异常”。如出现以上涂膜病态现象按GB/T 1766进行描述。
在试验过程中出现如下问题:
(1)部分样品在黑色聚烯烃塑料片上无法成膜,不能进行试验;
(2)浸水试验后,不同试验室测试的耐水白性检测结果不统一,人为误差较大;
(3)测试结果无法量化表征。
基于以上问题,编制组查阅文献、对比多种试验方法,最终确定形成方法二作为本标准的测试方法,具体如下(按标准中所列条款号描述):
方法二:7.20.1 将制备养护好的试板置于符合7.3.5规定的黑色聚烯烃塑料片上,用符合GB/T 5950规定的色度仪测试涂膜的初始白度值w0,然后浸泡于GB/T 6682规定的三级水中24 h后取出,用滤纸轻轻吸干附着在板面上的水,将试板置于符合7.3.5的黑色聚烯烃塑料片上,立即用色度仪测试涂膜泡水后的白度值wn。
7.20.2 涂膜变白程度用耐水泛白性Δw值表征,按式
(1)计算。
Δw=wn-w0………………………………(1)
式中:
Δw——白度差;
wn——涂膜泡水一定时间后的白度值;
w0——涂膜初始白度值。
7.20.3 取三个试件试验结果的算术平均值作为检测结果。三个检测结果的相对误差应不大于20%,否则应重新试验。
2.4.9.2 自洁性能(最小水接触角)
近年来,随着我国现代化和工业化的进程,环境污染十分严重,作为城市景观的建筑外墙,受到越来越严重的污染,城市景观道路两侧的建筑物外饰面必须定期清洗,特别是合成树脂乳液砂壁状建筑涂料类有一定装饰效果的涂料,其表面为立体状,不平整和不光滑的表面更易被污染,因此,合成树脂乳液砂壁状建筑涂料在实际使用时都要配套使用罩面漆来增强其耐污染和耐老化性能。当前,国内外均在致力研究开发不易附着污染物或附着污染物后通过雨水、阳光等外界因素的作用能被除去或分解的自清洁罩面涂料。目前,国内只有“接触角”这个参数来间接表征光催化自洁罩面涂料的自洁特性。因此,本标准按照GB/T 30191规定的方法进行最小水接触角的测试。
3 结 语
JG/T 24—2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》新标准的修订结合了我国合成树脂乳液砂壁状建筑涂料当前的实际使用情况,兼顾了与国内现行标准的协调一致。新标准的实施对规范当前市场上砂壁状建筑涂料的应用,提升产品质量有积极的意义,对我国建筑涂料市场的健康发展将起到积极的推动作用。