建筑用涂料水蒸氣透過率的智能測試過程

　　摘要：墻體外層所用涂料的防水透氣性是墻體出現墻外飾面起泡、脫落、墻體使用耐久性及開裂等現象的重要影響因素。本文利用C360M水蒸氣透過率測試系統測試了一種外墻涂料的水蒸氣透過率，并介紹了試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容，為更加快捷、智能化測試涂料的水蒸氣滲透性能提供參考。

　　關鍵詞：水蒸氣透過率、杯式法、稱重法、水蒸氣透過率測試系統、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具有的基本性能之一，這是因為當室內與室外存在濕度差，水蒸氣會通過墻體從高濕度側向低濕度側滲透，產生墻體濕遷移現象；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部滲透時，墻體內的濕氣無法及時向外滲透，則會導致墻體中的含水率增加，侵蝕墻體結構及保溫層結構，影響墻體的耐久性、安全性及保溫效果。同時，墻體內的水汽冷凝或結冰，還會影響材料的強度，并對材料產生一定的擠壓作用，出現墻體空鼓、脫落、開裂、發霉等質量問題。因此，外墻涂料應能夠及時排出墻體內的水蒸氣。

2、試驗樣品

　　本次試驗以一種外墻涂料為試驗樣品。

3、試驗依據

　　本次試驗依據JG/T 309-2011《外墻涂料水蒸氣透過率的測定與分級》進行，并改進該標準中的人工手動稱重過，采用設備自動智能測試手段。

4、試驗設備

　　本文采用C360M水蒸氣透過率測試系統對樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖1  C360M水蒸氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

　　上述標準中規定的試驗方法被稱為杯式法或稱重法，該原理是通過稱量透濕杯的質量隨滲透時間的變化情況得到樣品的水蒸氣透過率。該原理按照透濕杯的質量增加或減少又分為增重法與減重法。試驗過程中，通過裝夾的試樣將透濕杯內部環境與外部環境隔開，放入蒸餾水或特定的飽和溶液的透濕杯中可形成高濕環境，控制外部環境為較低濕度，水蒸氣從高濕側通過試樣滲透到低濕側，引起透濕杯質量的減輕，減輕的質量值即為滲透進低濕側水蒸氣的質量，據此可計算試樣的水蒸氣透過指標。

4.2 設備參數

　　支持增重法、減重法兩種試驗方法，增重法的測試范圍為0.01 ~ 1,200 g/(m²·24h)，減重法的測試范圍為0.01 ~ 10,000 g/(m²·24h)；一次試驗可測試6個試樣，提高了試驗效率；艙體空間立體恒溫，控溫范圍(15~55)℃±0.2℃；配備高效率無水霧濕度自動調節裝置，控濕范圍為(10~90)%RH±1%RH，氣體干燥裝置無需更換內芯，連續工作壽命可達兩萬小時；試樣尺寸為Φ74 mm，測試面積為33 cm²；風速自動調節；先進流體力學和熱力學結構分析設計的專(分隔符)利測試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩定，測試周期更短，結果更精準；*DataShield^TM數據盾系統，對接用戶數據集中管理要求，支持多種數據格式導出；采用可靠安全算法，防止數據泄露；支持通用有線和無線局域網，選配無線網，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

　　(1) 本設備適用于薄膜類、片材類、紙張與紙板類、紡織品與非紡織布等包裝材料與產品的水蒸氣透過率的測試。其中，薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；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展用于建筑材料、無菌護創膜、醫用膏藥貼劑等材料水蒸氣透過率的測試。

　　(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗過程

　　(1) 按照JG/T 309-2011中的要求制作測試試件，并在規定條件下進行養護與狀態調節。

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

　　(3) 取3個透濕杯，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個透濕杯分別放置到設備的透濕杯架上，關閉測試腔蓋。在設備的控制軟件中設置試樣名稱、試驗溫度、濕度、測試間隔、風速等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。

　　(5) 設備按照設定的參數自動進行試驗及間歇稱重，并在試驗結束后報告試驗結果及各次稱量結果值。

6、試驗結果

　　本次試驗所測試的涂料樣品的水蒸氣透過率取3個試樣測試結果的平均值，為137.8 g/(m²·24h)。

7、結論

　　水蒸氣透過率是建筑用外墻涂料的重要性能指標。本文采用了一種更加智能的方式測試了涂料樣品的水蒸氣透過率，試驗的稱量及滲透過程均在同一測試腔內由設備自動進行，設備可自動計算滲透平衡并依此判斷試驗結束，無需試驗人員頻繁取杯稱量，避免了人為手動測量對試驗滲透平衡及試驗結果的干擾，提高了試驗效率，降低了勞動強度，且設備內的溫度、濕度、風速等試驗參數均可精確調整與控制，試驗的精度、準確性與穩定性更高。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與包裝檢測服務的高新技術企業，始終致力于為客戶提供精密、、高效檢測設備，18年發布的C系列新品設備，均采用了突破性的自主傳感器技術，測試的可靠性、準確性、重復性等都取得了大幅提升，了解該系列設備信息，可登陸濟南蘭光機電技術有限公司站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作。