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液體涂料密度及其標準簡介

2025-03-31 15:10:50

一、術語和定義
涂料的密度是指單位體積涂料的質量,通常用“千克每升” (kg/L) 或“克每立方厘米” (g/cm?) 表示。
液體涂料密度的測試方法有比重杯法、落球法、振動法、壓力杯法及比重計法等5種。不同類型的涂料,其密度也有所不同。
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二、相關標準

  • GB/T 6750-2007 / ISO 2811-1: 1997, IDT《色漆和清漆 密度的測定 比重瓶法》

  • ISO 2811-1: 2023《色漆和清漆 密度的測定 第1部分: 比重瓶法》

  • GB/T 21862.2-2008 / ISO 2811-2: 2008, IDT《色漆和清漆 密度的測定 第2部分: 落球法》

  • ISO 2811-2: 2011《色漆和清漆 密度的測定 第2部分:落球法》

  • GB/T 21862.3-2008 / ISO 2811-3: 2008, IDT《色漆和清漆 密度的測定 第3部分: 振動法》

  • ISO 2811-3: 2023《色漆和清漆 密度的測定 第3部分: 振動法》

  • GB/T 21862.4-2008 / ISO 2811-4: 2008, IDT《色漆和清漆 密度的測定 第4部分: 壓杯法》

  • ISO 2811-4: 2011《色漆和清漆 密度的測定 第4部分: 壓杯法》

  • GB/T 21862.5-2008 / NF T30-028-1989, IDT《色漆和清漆 密度的測定 第5部分: 比重計法》(NF T30-028-1989已作廢)

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三、涂料密度的不同測試方法介紹

1. 比重杯法 (GB/T 6750-2007、ISO 2811-1: 2023)

該方法是用已知容積的比重杯裝滿被測產品,用天平測出被測產品的質量,該質量除以比重杯的容積即為被測產品的密度。

常用的比重杯為金屬比重杯,金屬比重杯的杯蓋中央有一個小孔,多出的涂料可以通過小孔排出。

在使用金屬比重杯前,首先要對比重杯的體積進行校準。由于物質的體積會受到溫度的影響,故在進行體積校準和產品測試時應選擇相同的溫度,通常選擇常溫,即在(23±0.5) ℃條件下進行測試。

一般用煮沸的蒸餾水進行校準,煮沸的目的是除去水中溶解的空氣,以防止其影響水的密度。

將比重杯裝滿蒸餾水,然后恒溫至規定溫度,蓋上蓋子,擦掉溢出的水,用電子天平快速稱量其質量,比重杯的體積即為該質量與試驗溫度下水的密度之比。

進行產品測試時,在相同的試驗溫度下按相同的方法進行。如果條件允許,最好在恒溫室中進行測試,事先將待測樣品和試驗儀器都放在恒溫室中恒溫,也可以使用恒溫水浴進行調溫。

目前使用最多的是金屬不銹鋼杯,一般以37 mL和50 mL規格為主,由于比重杯口比較大,便于涂料的裝入和清洗;且金屬材質結實耐用,故比重杯法是目前涂料行業應用最廣泛的一種密度測試方法。但如果試樣中留有在靜止時不易消散的氣泡,則該方法不適用。

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2. 落球法 (GB/T 21862.2、ISO 2811-2)
落球法是基于阿基米德原理,試驗時在樣品杯中裝適量的待測樣品,使其能夠浸沒落球且落球不會觸碰到杯底,記錄落球浸沒前后天平的讀數,該質量即為與落球體積等量的待測樣品的質量,由于落球體積一定,該質量除以落球的體積即為待測樣品的密度。

由于溫度對體積的影響很大,故整個試驗過程要處在規定的溫度下,通常將試驗設備以及待測樣品都放在恒溫室中恒溫,待其都達到規定溫度時再進行試驗。

該方法適用于低黏度或中等黏度的樣品。對于高黏度涂料及膏狀涂料,該方法不適用。由于使用范圍有限,故該方法在涂料行業的應用并不廣泛。

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3. 振動法 (GB/T 21862.3、ISO 2811-3)
U型振蕩法密度計由U型玻璃管或不銹鋼管、電磁振蕩器、溫度控制器及顯示裝置和數據處理單元等部分組成。

該方法基于U形玻璃管的電磁感應振動,物體受激而發生振動時,其振動頻率或振幅與物體本身的質量有關。

測試時,將待測樣品盛放在一個玻璃或不銹鋼的U型管中,盛滿,將管子的兩端進行固定,并開始振動。振動周期和密度呈一定的定量關系,根據此定量關系可以按照公式求出液體樣品的密度。

使用該方法時同樣應處在恒溫狀態,由于振動法對黏度較大的樣品誤差較大,故在涂料行業應用也不廣泛。

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4. 壓杯法 (GB/T 21862.4、ISO 2811-4)
本方法的原理是將被測樣品裝在壓力杯中,通過壓力杯施加矢量外力以盡可能消除樣品中的氣泡,用天平測出被測產品的質量,該質量除以壓力杯的體積即為被測產品的密度。

該方法一般用于含有氣泡的產品密度的測試,這些類型的產品都或多或少含有氣泡,這些氣泡在做密度測試時仍舊存在且很難消除。如果不能排出,會致使測試值偏小,使用壓力杯法可以最大限度地將產品中的氣泡通過外力擠出,從而使得到的值更加準確。由于壓力杯組件比較多且清洗不便,故使用范圍也非常有限。

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5. 比重計法 (GB/T 21862.5、NF T30-028)
本方法也是基于阿基米德原理,比重計的質量一定,當比重計在待測樣品中處于平衡態時,比重計排開液體的質量等于比重計自身的質量。

由于樣品的密度不同,比重計沉入液體的體積也不同,將不同的體積對應的密度在比重計上一一標出,即可通過比重計直接讀出待測樣品的密度。

在使用比重計測樣品密度時,要根據待測樣品的實際情況選擇合適的款式與方法。


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