GBT31815-2015 建筑外表面用自清洁涂料.docx

ICS 87.040 G 51 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 318152015 建筑外表面用自清洁涂料 Self-cleaning coatings for building exteriors 2016-02-01实施 2 0 1 5 - 0 7 - 0 3 发 布   中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会  发 布 GB/T 318152015 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会SAC/TC5 归口。 本标准起草单位福州大学国家环境光催化工程技术研究中心、中海油常州涂料化工研究院有限公 司、浙江和谐光催化科技有限公司、立邦涂料中国有限公司、三棵树涂料股份有限公司、杭州潮头建材 有限公司、展辰涂料集团股份有限公司、富思特新材料科技发展股份有限公司、江苏大象东亚制漆有限 公司、关西涂料贸易上海有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司、浙江传化涂料有限公司、上海三银涂 料科技股份有限公司、浙江志强涂料有限公司、叶氏化工集团有限公司、福州桑莱思科技开发有限公司、 浙江博星化工涂料有限公司、福州名谷纳米科技有限公司、陶氏化学中国投资有限公司、广东巴德士 化工有限公司。 本标准主要起草人戴文新、唐瑛、孔志元、付贤智、陈纳新、刘平、陈旬、林惠赐、付绍祥、胡建钢、 胡中源、张仁哲、杨少武、孟贤凤、刘洪亮、王亚红、池钟慷、卢志强、陈松旭、王君瑞、余晓伟、王毓江、 严修才。 I GB/T 318152015 建筑外表面用自清洁涂料 1 范围 本标准规定了建筑外表面用自清洁涂料产品的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装 和贮存等。 本标准适用于通过利用亲水、疏水、微粉化、光催化等机理改变涂层的表面特性，在雨水、阳光等自 然因素的作用下，无需人工擦洗，就能将涂层表面灰尘、油污等污染物去除的一类功能性涂料，涂料类型 包括水性、溶剂型以及其他适用的类型。该涂料主要用于建筑物外表面的装饰和保护。 桥梁、贮罐等表面用自清洁涂料也可参考本标准。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。 GB/T 17281979 漆膜、腻子膜干燥时间测定法 GB/T 17331993 漆膜耐水性测定法 GB/T 17662008 色漆和清漆 涂层老化的评级方法 GB/T 18652009 色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射曝露 滤过的氙弧辐射 GB/T 3186 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样 GB/T 66822008 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 81702008 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 92652009 建筑涂料 涂层耐碱性的测定 GB/T 92682008 乳胶漆耐冻融性的测定 GB/T 9271 色漆和清漆 标准试板 GB/T 9278 涂料试样状态调节和试验的温湿度 GB/T 92861998 色漆和清漆 漆膜的划格试验 GB/T 9750 涂料产品包装标志 GB/T 97552014 合成树脂乳液外墙涂料 GB/T 97802013 建筑涂料涂层耐沾污性试验方法 GB/T 13491 涂料产品包装通则 GB/T 15608 中国颜色体系 GB/T 237642009 光催化自清洁材料性能测试方法 GB/T 239812009 白色和浅色漆对比率的测定 GB/T 239872009 色漆和清漆 涂层的人工气候老化曝露 曝露于荧光紫外线和水 GB/T 239972009 室内装饰装修用溶剂型聚氨酯木器涂料 GB 24408 建筑用外墙涂料中有害物质限量 JG/T 251999 建筑涂料 涂层耐冻融循环性测定法 1 GB/T 318152015 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 平涂效果 flat coating effect 涂料经施涂后，涂层表面呈现平整且颜色均匀一致的装饰效果。 3.2 质感效果 textured coating effect 涂料经施涂后，涂层表面呈现花纹、图案和/或立体造型等形态的装饰效果。 4 要求 4.1 产品的特性要求 4.1.1 产品的自清洁特性应符合表1的要求。 表 1 产品的自清洁特性要求 项 目 指 标 户外雨水污痕试验90 d 平涂效果 涂层为白色和浅色“无起泡、无开裂、无剥落等现象，耐沾污性≤10, 无明显雨水污痕；涂层为其他色无起泡、无开裂、无剥落等现象，耐沾 污性≤2级，无明显雨水污痕 质感效果 无起泡、无开裂、无剥落等现象，耐沾污性≤2级，无明显雨水污痕 浅色是指以白色涂料为主要成分，添加适量色浆后配制成的浅色涂料形成的涂膜所呈现的浅颜色，按GB/T 15608 规定明度值为6/～9/之间三刺激值中的Yps≥31.26。 4.1.2 标称具有光催化功能的自清洁涂料除了应符合表1的要求外，还应符合表2的要求。 表 2 具有光催化功能的产品的特性要求 项 目 指 标 接触角*紫外光照24h/ ≤20 分解有机物试验甲基红 △E≤3.0 通过光催化产生亲水性的自清洁涂料测试该项目。 4.2 产品的基本性能要求 产品的基本性能可按照表3的要求，也可由产品相关方商定。 2 GB/T 318152015 表 3 产品的基本性能要求 项 目 指标 清漆 色漆 在容器中状态 正常 低温稳定性“ 不变质 干燥时间表干/h 平涂效果 ≤2 质感效果 ≤4 对比率白色和浅色 含骨料、粒子、铝粉或珠光颜料的涂料除外 一 ≥0.88 复 合 涂 层 涂膜外观 涂膜外观正常 附 着 力 平涂效果 ≤1级 质感效果 涂膜无脱落 耐水性96h 无异常 耐碱性48h 无异常 耐湿冷热循环性5次 无异常 耐人工气候老化600 h 平涂效果 涂层为白色无起泡、无剥落、无裂纹，变色≤2级、粉化 ≤2级；涂层为其他色无起泡、无剥落、无裂纹，变色商定、 粉化≤2级 质感效果 涂层为白色无起泡、无剥落、无裂纹，无明显变色、无明显 粉化；涂层为其他色无起泡、无剥落、无裂纹，变色商定、 无明显粉化 水性涂料的以水为分散介质的组分测试该项目。 浅色是指以白色涂料为主要成分，添加适量色浆后配制成的浅色涂料形成的涂膜所呈现的浅颜色，按GB/T 15608 规定明度值为6/～9/之间三刺激值中的YD₅ ≥31.26。 光催化型涂料不测该项目。 经有关方商定，也可用单涂层进行耐人工气候老化试验，对于清漆产品底材采用白色外用瓷质砖。 4.3 产品中有害物质限量要求 用于外墙的产品中有害物质应符合GB 24408的限量要求。 5 试验方法 5.1 取样 产品按GB/T 3186规定取样，也可按商定方法取样。取样量根据检验需要确定。 5.2 试验环境 试板的状态调节和试验的温湿度应符合GB/T 9278的规定。 3 GB/T 318152015 5.3 试验样板的制备 5.3.1 底材及底材处理 除另有规定外，户外雨水污痕试验采用铝板，接触角采用载玻片，分解有机物试验采用白色外用瓷 质砖，对比率采用聚酯膜，其余项目采用无石棉纤维水泥平板。铝板、无石棉纤维水泥平板的材质和处 理应符合GB/T 9271的规定。载玻片的清洁度应满足表面洁净，无雾状物、水迹和指印等要求对着暗 黑背景检查;目测检查无可见的凹坑、颗粒状物、结石、划痕、断裂等缺陷，在35 mm20 mm 中心区域 内无起泡、条纹、夹杂物、麻点、擦痕等疵病单层铺放在印有黑字的白纸上检查;对一组约为50片载玻 片的长边缘进行目视观察，在轻压的情况下，载玻片之间应观察不到间隙，随机选取15片载玻片作反向 安置，载玻片之间也应观察不到间隙；用准确度为0.01mm 的量具，对载玻片的左右上下四个部位共测 四个点，相互之间最大差值不超过0.05 mm 。 白色外用瓷质砖应符合 GB/T 239972009中5.3. 1的 规 定 。 5.3.2 试样准备 按产品规定的要求配漆和搅拌均匀后制板。如果所检产品明示了稀释比例，除对比率外，其余需要 制板进行检验的项目，均应按规定的稀释比例稀释后制板，若所检产品规定了稀释比例范围，应取其中 间 值 。 5.3.3 制板要求 除另有规定外，检验项目的底材材质、底材尺寸、施涂要求和养护期等制板要求应符合表4的规定。 表 4 清漆和色漆制板说明 项 目 制板要求 底材材质 底材尺寸 mmmmmm 施涂要求 养护期 户外雨水 污痕试验 铝板 见5.4.2.1 用自清洁涂料及相关配套涂料制板。相关 配套涂料、涂装道数、涂装间隔时间、施涂量 等施工条件由涂料供应商提供。对于平涂 效果的产品，试板的弯折区域需要施涂；对 于质感效果的产品，试板的弯折区域不需 施涂 平涂效果7d; 质感效果14 d 接触角 载玻片 25.476.21.2 或按仪器对尺寸 的要求 用自清洁涂料制板。自清洁涂料的涂装道 数、涂装间隔时间、施涂量等施工条件由涂 料供应商提供 7d 分解有机物试验 白色外用 瓷质砖 9545或按设备 对尺寸的要求 用自清洁涂料制板。自清洁涂料的涂装道 数、涂装间隔时间、施涂量等施工条件由涂 料供应商提供 7d 4 GB/T 318152015 表4续 项 目 制板要求 底材材质 底材尺寸 mmmmmm 施涂要求 养护期 干燥时间 无石棉纤 维水泥平板 150703 150706 用自清洁涂料制板。光催化型涂料喷涂一 道，施涂量由涂料供应商提供；除光催化型 以外的水性涂料用规格为100的线棒刮 涂一道；溶剂型涂料喷涂一道，干膜厚度为 15μm20μm用同时喷涂的钢板控制 一 对比率 聚酯膜 厚度 30μm50 μm 用自清洁涂料制板。水性涂料用规格为 100的线棒刮涂一道；溶剂型涂料用规格 为100μm的间隙式湿膜制备器刮涂一道 1d 涂膜外观 无石棉纤维 水泥平板 150703 150706 用自清洁涂料及相关配套涂料制板。相关 配套涂料、涂装道数、涂装间隔时间、施涂量 等施工条件由涂料供应商提供 2 d 附着力、耐水性、 耐碱性、耐湿冷热 循环性、耐人工气 候老化 无石棉纤 维水泥平板 150703 150706 用自清洁涂料及相关配套涂料制板。相关 配套涂料、涂装道数、涂装间隔时间、施涂量 等施工条件由涂料供应商提供 平涂效果7d; 质感效果14d 注1制板要求和养护期也可由有关方进行商定。 注2无石棉纤维水泥平板的厚度尺寸包括3mm和6mm,聚酯膜的厚度尺寸包括30μm和50μm。 在白色外用瓷质砖上制板时，如出现无法成膜、涂层剥落等情况，底材可改用150 mm70 mm3 mm 150 mm70 mm6mm的无石棉纤维水泥平板。自清洁涂料为清漆时，应在无石棉纤维水泥平板上配套耐 候性较好的白色涂料，白色涂料和制板条件由双方商定。 6线棒规格与缠绕钢丝之间的关系见GB/T 97552014的表5。 对于质感效果涂料的附着力项目制板，可按照涂料供应商提供的方法制备表面平整效果的涂膜。 5.4 操作方法 5.4.1 试剂 除另有规定外，所用试剂为化学纯及化学纯以上，所用水为符合GB/T 66822008规定的三级水， 试验用溶液在试验前预先调整到试验温度。 5.4.2 户外雨水污痕试验 5.4.2.1 试板的规格和涂装 试验板底材采用铝板，尺寸为300 mm600 mm1mm,将试板一端300 mm200 mm 区域向试 板背面方向弯折60见图1,按照5.3.3的规定进行施涂和养护3块试板。 对比板底材采用铝板，尺寸为70 mm150 mm1mm,按照5.3.3的规定进行施涂和养护1块 5 GB/T 318152015 试板。 5.4.2.2 户外雨水污痕试验的时间阶段和地点 试验时间阶段为4月到10月之间包括4月和10月。可接受的试验地点应满足下列条件地级 及地级以上工业城市；道路日平均通车量不应少于4000辆两侧50 m 之内；试验期间的月平均降水 量应不小于40 mm; 试板架放置在不积水、草高不超过0.3 m 的地面；试板前方应平坦、空旷，没有遮挡 日光的物体；附近应无工场烟囱和散发腐蚀性化学气体的设施。 注试验结果与试验地点和试验时间相关，报告中应注明试验地点、试验时间和月平均降水量。 5.4.2.3 试验方法 将3块试验板涂层面朝正南面牢固固定在试板架上最下层的试验板的下端离地约1m, 使试板 的300 mm400 mm 平面区域垂直于地面，弯折面与水平面夹角为30。在其中2块试验板的弯折线 的上沿，贴上由单个锯齿状雨水导流齿组成的导流条。每个齿的底边为20 mm, 形状为等边三角形， 一 个齿尖向上，相邻的导流齿之间齿尖紧靠但相互间不重叠。导流齿用可粘贴的厚度为90μm110μm 包括90μm 和110μm的铝箔条制作。贴导流条的试验板的示意图见图1。 单位为毫米 a 样板的正视图 b 样板的侧视图 图 1 试验板示意图 将对比板放在稍大于对比板尺寸的2 mm 厚的透明玻璃板上试验涂层面向玻璃,在对比板四边 用胶带等合适的密封材料进行密封固定，以防止试验期间雨水、灰尘进入玻璃板和涂层之间。将透明玻 璃板牢固固定在试板架上透明玻璃板平面应垂直于地面,使对比板涂层面向正南面。试验期间每 3天清洁一次玻璃表面灰尘，保证玻璃良好的透光性。 注贴导流条和安装试板过程中应戴手套，避免手上污渍污染样板表面；安装时应注意上下两层试板之间应前后错 开，避免上层试板对下层试板的干扰。 5.4.2.4 结果评定 完成规定的试验后，取下3块试验板和1块对比板。将3块试验板用自来水出水口内径8mm 12 mm,流量4.8 L/min5.2 L/min;试验板平面与水平面夹角约45,出水口到试验板上冲洗点的距 6 GB/T 318152015 离约20 cm 均匀冲洗300 mm400 mm 的平面区域3 min, 然后放置24 h 后按表5进行结果评定。 表 5 户外雨水污痕试验结果评定 涂层 颜色 耐沾污性评定 雨水污痕等级评定 平涂效果涂层 白色和浅色 按GB/T 97802013的规定测试和计 算对比板和1块未贴导流条的试验板 之间的反射系数下降率 将对比板和2块贴导流条的试验板进 行比对，观察涂层表面雨水污痕的颜 色深浅与密度，比对雨水污痕试验等 级对照图片“见附录A,目测评定试 验板的雨水污痕等级。以2块试验板 中雨水污痕试验结果较好的一块板 的结果报出 其他色 按GB/T 97802013的规定用基本灰 卡目测评定对比板和1块未贴导流条 的试验板的耐沾污等级 质感效果涂层 一 按GB/T 97802013的规定用基本灰 卡或目测评定对比板和1块未贴导流 条的试验板的耐沾污等级 将对比板和2块贴导流条的试验板进 行比对，观察涂层表面雨水污痕的颜 色深浅与密度，比对雨水污痕试验等 级对照图片见附录A,目测评定试 验板的雨水污痕等级。以2块试验板 中雨水污痕试验结果较好的一块板 的结果报出 试板的300 mm400 mm平面区域的上端和下端各300 mm80 mm的区域不作评定，报告中应附试验前后的 照片。 比对雨水污痕试验等级对照图片时，应观察雨水污痕的颜色深浅和密度，忽略底色和纹理等涂层原始状况。 5.4.3 接触角 按GB/T 237642009规定进行。紫外光照的光源为UVA-340, 辐照度为0.68 W/m, 黑板温度 603℃,不涂油酸，紫外光照24 h 后立即进行接触角测试。测定接触角时，水滴接触试片形成液滴 后，立即在3s～5s 内测定。试验条件也可由双方商定。 5.4.4 分解有机物试验甲基红 配制甲基红分析纯的饱和乙醇溶液，用刷子沾上溶液后轻轻在试板上刷涂一道，共制备3块试 板，避光养护4 h 。按 照 GB/T 239872009 的规定进行紫外光照试验，光源 UVA-340, 辐照度为 0.68 W/m,黑板温度603℃。紫外光照24 h 后，与未涂甲基红饱和乙醇溶液的空白试板进行比 较，按GB/T 17662008 中4.2.1测定色差值。 5.4.5 在容器中状态 打开容器，用玻璃棒或调刀进行搅拌，允许容器底部有沉淀，若经搅拌易于混合均匀，则评为“正 常”。如为双组分涂料，主剂和固化剂分别测试。 5.4.6 低温稳定性 按GB/T 92682008中 A 法的规定进行，循环试验3次。 5.4.7 干燥时间 按GB/T 17281979表干乙法规定进行。 7 GB/T 318152015 5.4.8 对比率 按 GB/T 239812009 进行。如为双组分涂料，主剂和固化剂混合后测试。 5.4.9 涂膜外观 样板在散射日光下目视观察，如涂膜均匀，无流挂、针孔、开裂和剥落等涂膜病态，则评为“涂膜外观 正常”。 5.4.10 附着力 平涂效果的涂层按GB/T 92861998的规定进行，用单刃刀具沿样板长边的平行和垂直方向各平 行切割3道，划透自清洁涂层至下层涂层，每道间隔5mm, 网格数为4格。然后进行胶带撕离试验。 质感效果的涂层不划格，直接用符合 GB/T 92861998 中4 . 4 规定的胶带粘贴后，按 GB/T 92861998中7.2.6进行胶带撕离试验。对于粗糙涂层表面，胶带与涂层难以完全紧贴，贴胶带 时用橡皮在胶带表面用力蹭3次～5次，尽量使胶带与涂层粘附牢固。 5.4.11 耐水性 按 GB/T 17331993中甲法进行，试板投试前除封边外，还需封背。浸泡结束后，取出，用滤纸吸 干后立即观察，如3块试板中有2块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现 象，则评为“无异常”。如出现以上涂膜病态现象按GB/T 17662008进行描述。 5.4.12 耐碱性 按 GB/T 92652009 规定进行，如3块试板中有2块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明 显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”。如出现以上涂膜病态现象按GB/T 17662008进行描述。 5.4.13 耐湿冷热循环性 按JG/T 251999的规定进行。共5次循环[232℃水中浸泡18h,-202℃ 冷 冻 3h, 502℃热烘3 h 为一次循环]。循环完成后，立即在散射日光下目视观察，如3块试板中有2块未出 现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”。如出现以上涂膜病态 现象按GB/T 17662008进行描述。 5.4.14 耐人工气候老化 按 GB/T 18652009中循环A 的规定进行。结果的评定按GB/T 17662008进行。 6 检验规则 6.1 检验分类 6.1.1 产品检验分为出厂检验和型式检验。 6.1.2 出厂检验项目包括在容器中状态、干燥时间、涂膜外观、对比率项目。 6.1.3 型式检验项目包括本标准所列的全部技术要求。在正常生产情况下户外雨水污痕试验每3年 检验一次，耐人工气候老化每2年检验一次，其余项目每年至少检验一次。 6.2 检验结果的判定 6.2.1 检验结果的判定按GB/T 81702008中修约值比较法进行。 8 GB/T 318152015 6.2.2 应检项目的检验结果均达到本标准要求时，该试验样品为合格。 7 标志、包装和贮存 7.1 标志 按 GB/T 9750的规定进行。在包装标志或说明书上注明产品类别。 7.2 包装 水性涂料按GB/T 13491中二级包装要求的规定进行；溶剂型涂料按GB/T 13491中一级包装要 求的规定进行。 7.3 贮存 产品贮存时应保证通风、干燥，防止日光直接照射并应隔绝火源，远离热源。产品应根据类型定出 贮存期，并在包装标志上明示。 9 GB/T 318152015 附 录 A 规范性附录 雨水污痕试验等级对照图片 a 无雨水污痕 b 轻微雨水污痕 c 明显雨水污痕 d 严重雨水污痕 图 A.1 雨水污痕试验等级对照图片 10