涂层耐沾污性能的污染源、试验方法以及自动沾污设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种涂层耐沾污性能的污染源、试验方法以及自动沾污设备，该涂层耐沾污性能的污染源，包括以下物质：黄土尘、有机物质、无机碳和添加剂；一种自动沾污设备，包括污染源放置部件、循环部件、污染室和控制部件。该试验方法，包括如下步骤：1)配置污染源；2)污染源放置于污染源放置台，样品放置于样品平台上方；3)开启循环泵和振动装置，4)关闭循环泵和振动装置，开启加热装置；5)关闭加热装置；6)采用冲洗装置冲洗沾污后的样品；7)测试样品沾污前后的反射系数，将沾污前后反射系数的绝对值与沾污前样品反射系数的比值百分数作为评价涂层耐沾污性试验方法的参数。本发明具有成本低，测试时间短的优点。
【专利说明】涂层耐沾污性能的污染源、试验方法以及自动沾污设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂层耐沾污性能测试领域，特别涉及一种涂层耐沾污性能的污染源、 试验方法以及自动沾污设备。
【背景技术】
[0002] 目前国内对于涂层耐沾污性能的检测方法依据GB/T9780-2013《建筑涂料涂层耐 沾污性试验方法》规定的方法进行。该方法规定了污染源采用国家标准样品《建筑涂料涂层 耐沾污性试验用灰标准物质》，然而该标准物质中不含有有机物质，与实际空气污染物成分 不符，难以模拟涂层实际沾污的情况；此外，该标准规定的沾污方法采用人工沾污的方式， 沾污过程受人为因素影响较大，同时也难以满足标准中要求涂刷量为每块试件（0. 7±0. 1) g，因此该方法用于评价涂层的耐沾污性能并不科学，在国外，对于涂层耐沾污性的试验方 法通常采用自然暴晒的方式，然而，这种方式难以标准化，不同地点及时间试验结果相差较 大，并且用时较长，试验成本高。
[0003] 综上所述，国内外还没有科学的评价涂层耐沾污性能的污染源、试验方法以及自 动沾污设备。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种成本低，测试时间短 的涂层耐沾污性能的污染源、试验方法以及自动沾污设备。
[0005] 为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：
[0006] 一种涂层耐沾污性能的污染源，包括以下物质：黄土尘、有机物质、无机碳和添加 剂；
[0007]所述有机物质选自正二十烷烃、正二i^一烷烃、正二十二烷烃、正二十三烷烃、正 二十四烷烃、正二十五烷烃、正二十六烷烃、正二十七烷烃、正二十八烷烃、正二十九烷烃或 正三十烷烃；
[0008]所述添加剂选自干洗溶剂油、异构十六烧径、struktol WB212(德国struktol公 司生产的的一种规格为WB212的分散剂）或烃类石蜡固体。
[0009]进一步地，包括以下质量百分含量的物质：
[0010] 黄土尘70% -80%、有机物质5% -15%、无机碳3% -15%、添加剂2% -10%。
[0011] 所述黄土尘为中国黄土成分分析标准物质（GBW08305)、土壤成分分析标准物 质-陕西省洛川黄土（GBW07454)、土壤成分分析标准物质-黄土（GBW07408)或大气试验粉 尘标准样品-黄土尘（符合GB13268的规定）；所述无机碳为色素炭黑或半补强炉法瓦斯 炭黑。
[0012] 本发明又提供一种自动沾污设备，包括污染源放置部件、循环部件、污染室、控制 部件；
[0013] 所述污染源放置部件上方连接污染室，下方通过管道连接循环部件，所述循环部 件的末端伸到所述污染室内，所述控制部件分别与污染源放置部件、循环部件与污染室电 连接。
[0014] 所述污染源放置部件包括倒圆锥柱状的壳体，所述壳体的内部设有污染源放置 台，所述污染源放置台的下方设有过滤网，所述壳体的底部通过管道与循环泵连接，所述壳 体的外部设有振动装置。
[0015] 所述循环部件包括循环泵、空气流速传感器以及末端开口，所述循环泵通过管道 连接污染室，所述空气流速传感器安装于循环泵与末端开口之间，所述末端开口呈圆锥柱 状，所述末端开口伸到所述污染室的上方。
[0016] 所述污染室包括内部设有开口的样品放置室，所述样品放置室内设有样品平台， 所述样品平台设置在所述末端开口的正下方，所述样品平台下方设有加热装置与温度传感 器。
[0017] 所述控制部件与循环泵电连接，用于控制循环泵的开启关闭，所述控制部件与空 气流速传感器电连接，用于监测空气流量的大小，所述控制部件与加热装置以及温度传感 器电连接，用于加热并控制样品平台的温度。
[0018] 本发明还提供一种涂层耐沾污试验方法，包括如下步骤：
[0019] 1)配置污染源；
[0020] 2)污染源放置于污染源放置台，样品放置于样品平台上方；
[0021] 3)设置循环泵的转速、振动的打开时间与关闭时间，开启循环泵和振动装置使得 空气流速达到l_5m/s，并保持40分钟-2小时；
[0022] 4)关闭循环泵和振动装置，开启加热装置，使得样品平台的温度达到30-50°C，并 保持 0. 5-lh;
[0023] 5)关闭加热装置，取出沾污后的样品，样品自动沾污完成。
[0024]6)采用冲洗装置冲洗沾污后的样品，然后将样品晾干；
[0025] 7)测试样品沾污前后的反射系数，将沾污前后反射系数的绝对值与沾污前样品反 射系数的比值百分数作为评价涂层耐沾污性试验方法的参数。
[0026] 所述配置污染源包括以下步骤：
[0027] 1)将黄土尘置于110°C_120°C的烘箱，12-48小时后取出；
[0028] 2)将有机物质放置在40°C-60°C的恒温水槽10min-30min;
[0029] 3)将无机碳加入添加剂中搅拌均匀，得到混合物，并将该混合物与黄土尘依次加 入有机物质中，用分散设备以400r/min-600r/min的转速分散均匀；得到污染源。
[0030] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0031] 本发明利用循环泵和具有加热恒温的平台实现涂层沾污，每次测试的环境标准一 致，保证了每次测试结果的差异小，和具有成本低，测试时间短的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是本发明实施例提供的自动沾污设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0034] -种涂层耐沾污性能的污染源，包括以下物质：黄土尘、有机物质、无机碳、添加 剂；
[0035] 所述有机物质选自正二十烷烃、正二^^一烷烃、正二十二烷烃、正二十三烷烃、正 二十四烷烃、正二十五烷烃、正二十六烷烃、正二十七烷烃、正二十八烷烃、正二十九烷烃或 正三十烷烃；
[0036] 所述添加剂选自干洗溶剂油、异构十六烧径、struktol WB212(德国struktol公 司生产的一种规格型号为WB212的分散剂）或径类石赌固体。
[0037] struktol WB212是一种分散剂，WB212是一种产品的具体规格型号，主要成分为结 合在无机载体上高分子量脂肪酸酯乳化物。
[0038] 本发明的污染源中添加有有机物质，污染源接近空气污染物成分，使得试验最终 更准确。
[0039] 进一步地，包括以下质量百分含量的物质：
[0040] 黄土尘70% -80%、有机物质5% -15%、无机碳3% -15%、添加剂2% -10%。
[0041] 本发明的污染源与大气颗粒物成分相近，从根本上确保试验能够真实准确地反映 出试验样品的耐沾污性能。
[0042] 优选地，黄土尘为中国黄土成分分析标准物质（GBW08305)、土壤成分分析标准物 质-陕西省洛川黄土（GBW07454)、土壤成分分析标准物质-黄土（GBW07408)或大气试验粉 尘标准样品-黄土尘（符合GB13268的规定）；所述无机碳为色素炭黑或半补强炉法瓦斯 炭黑。
[0043] 现有的大气颗粒物中无机组分来自于土壤，而本发明的黄土尘的主要成分与大气 颗粒物无机组分十分相近，同时这些黄土尘均为标准物质，保证了污染源成分的稳定。
[0044]参见图1，一种自动沾污设备，包括污染源放置部件1、循环部件2、污染室3、控制 部件4 ;
[0045] 污染源放置部件1上方连接污染室3,下方通过管道连接循环部件2,循环部件2 的末端伸到污染室3内，控制部件4分别与污染源放置部件1、循环部件2与污染室3电连 接。
[0046] 优选地，污染源放置部件1包括倒圆锥柱状的壳体10,壳体10的内部设有污染源 放置台11，污染源放置台11的下方设有过滤网12,壳体10的底部通过管道与循环泵21连 接，壳体10的外部设有振动装置13。
[0047] 优选地，循环部件2包括循环泵21、空气流速传感器22以及末端开口 23,循环泵 21通过管道连接污染室3,空气流速传感器22安装于循环泵21与末端开口 23之间，末端 开口 23呈圆锥柱状，末端开口 23伸到污染室3的上方。
[0048] 优选地，污染室3包括内部设有开口的样品放置室34,污染室部装3外形为圆柱 形，样品放置室34为正方体，样品放置室34内设有样品平台31，样品平台31设置在末端开 口 23的正下方，样品平台31下方设有加热装置32与温度传感器33。
[0049] 优选地，控制部件4与循环泵21电连接，用于控制循环泵21的开启关闭，控制部 件4与空气流速传感器22电连接，用于监测空气流量的大小，控制部件4与加热装置32以 及温度传感器33电连接，用于加热并控制样品平台的温度。
[0050] 采用本发明的自动沾污设备，能够实现样品的自动沾污，涂刷量准确并可控，能够 使得污染源能够均匀地散落于试验样品的表面，避免人为因素对试验结果的影响，同时使 用加热装置将试验样品加热到一定温度，更为充分地考察样品表面物质的软化点对样品耐 沾污性的影响，以便更为全面科学地反映样品的耐沾污性能。该设备试验参数可调，可根据 具体产品的要求，调整相关参数；此外，该设备在整个试验过程都是密封在设备内，不会影 响环境以及试验人员的健康。
[0051] 本发明还提供一种涂层耐沾污试验方法，包括如下步骤：
[0052] 1)配置污染源；
[0053] a)将黄土尘置于110°C_120°C的烘箱，12-48小时后取出；
[0054] b)将有机物质放置在40°C-60°C的恒温水槽10min-30min;
[0055] c)将无机碳加入添加剂中搅拌均勾，得到混合物，并将该混合物与黄土尘依次加 入有机物质中，用分散设备以400r/min-600r/min的转速分散均匀；得到污染源。
[0056] 2)污染源放置于污染源放置台，样品放置于样品平台上方；
[0057] 3)设置循环泵的转速、振动的打开时间与关闭时间，振动频率为10-30HZ，优选 20Hz，使得空气流速达到l-5m/s，并保持40分钟-2小时；
[0058] 4)关闭循环泵和振动装置，开启加热装置，使得样品平台的温度达到30-50°C，并 保持 0. 5-lh;
[0059] 5)关闭加热装置，取出沾污后的样品，样品自动沾污完成。
[0060] 6)采用冲洗装置冲洗沾污后的样品，然后将样品晾干；
[0061] 7)测试样品沾污前后的反射系数，将沾污前后反射系数的绝对值与沾污前样品反 射系数的比值百分数作为评价涂层耐沾污性试验方法的参数。
[0062] 采用本发明的方法具有以下的优点：1.污染源与大气颗粒物成分相近，保证了试 验的科学性；2.能够实现样品的自动沾污，污染源均匀而且可控地散落于样品表面，避免 试验人员对试验的影响；3.该方法全面考虑到了大气颗粒物沾污到物体表面的方式，同时 也考虑到对环境与实验人员的健康，科学合理；4.该设备参数可调，自动化程度高。
[0063] 下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明：
[0064] 实施例1
[0065] -种白色涂层耐沾污性能的检测：
[0066] 利用自动沾污设备对样品进行沾污，操作步骤如下：
[0067]1)?配置污染源；
[0068] 按照以下配比称取原料：
[0069] 黄土尘75%、正二十三烷10%、色素炭黑10%、干洗溶剂油5% ;
[0070] a、将黄土尘置于110°C-120°c的烘箱，12-48小时后取出；
[0071] b、将有机物质放置在40°C-60°C的恒温水槽10min-30min;
[0072] c、将色素炭黑加入干洗溶剂油中搅拌均匀，得到混合物，并将该混合物与黄土尘 依次加入有机物质中，用分散设备以400r/min-600r/min的转速分散均匀；得到污染源。
[0073] 2).测试样品的反射系数，再将污染源放置于污染源放置台，样品放置于样品平台 上方；
[0074] 3).开启循环泵和振动装置，设置循环泵的转速与振动频率，使得空气流速达到 3m/s，并保持lh;
[0075] 4).lh后，关闭循环泵和振动装置，开启加热装置，使得样品平台的温度达到 40°C，并保持 0. 5h;
[0076] 5).关闭加热装置，取出沾污后的样品，样品自动沾污完成。
[0077] 经沾污后，将样品置于GB/T9780-2013规定的冲洗装置进行冲洗，测试沾污后样 品的反射系数；依据下列公式进行计算：
【权利要求】
1. 一种涂层耐沾污性能的污染源，其特征在于，包括以下物质：黄土尘、有机物质、无 机碳、添加剂； 所述有机物质选自正二十烷烃、正二十一烷烃、正二十二烷烃、正二十三烷烃、正 二十四烷烃、正二十五烷烃、正二十六烷烃、正二十七烷烃、正二十八烷烃、正二十九烷烃或 正三十烷烃； 所述添加剂选自干洗溶剂油、异构十六烧径、struktol WB212(德国struktol公司生 产的的一种规格为WB212的分散剂）或烃类石蜡固体。
2. 根据权利要求1所述的涂层耐沾污性能的污染源，其特征在于，包括以下质量百分 含量的物质： 黄土尘70% -80%、有机物质5% -15%、无机碳3% -15%、添加剂2% -10%。
3. 根据权利要求1或2所述的涂层耐沾污性能的污染源，其特征在于，所述黄土尘为中 国黄土成分分析标准物质、土壤成分分析标准物质-陕西省洛川黄土、土壤成分分析标准 物质-黄土或大气试验粉尘标准样品-黄土尘；所述无机碳为色素炭黑或半补强炉法瓦斯 炭黑。
4. 一种自动沾污设备，其特征在于，包括污染源放置部件、循环部件、污染室、控制部 件； 所述污染源放置部件上方连接污染室，下方通过管道连接循环部件，所述循环部件的 末端伸到所述污染室内，所述控制部件分别与污染源放置部件、循环部件与污染室电连接。
5. 根据权利要求4所述的自动沾污设备，其特征在于，所述污染源放置部件包括倒圆 锥柱状的壳体，所述壳体的内部设有污染源放置台，所述污染源放置台的下方设有过滤网， 所述壳体的底部通过管道与循环泵连接，所述壳体的外部设有振动装置。
6. 根据权利要求5所述的自动沾污设备，其特征在于，所述循环部件包括循环泵、空气 流速传感器以及末端开口，所述循环泵通过管道连接污染室，所述空气流速传感器安装于 循环泵与末端开口之间，所述末端开口呈圆锥柱状，所述末端开口伸到所述污染室的上方。
7. 根据权利要求6所述的自动沾污设备，其特征在于，所述污染室包括内部设有开口 的样品放置室，所述样品放置室内设有样品平台，所述样品平台设置在所述末端开口的正 下方，所述样品平台下方设有加热装置与温度传感器。
8. 根据权利要求7所述的自动沾污设备，其特征在于，所述控制部件与循环泵电连接， 用于控制循环泵的开启关闭，所述控制部件与空气流速传感器电连接，用于监测空气流量 的大小，所述控制部件与加热装置以及温度传感器电连接，用于加热并控制样品平台的温 度。
9. 一种涂层耐沾污试验方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 配置污染源； 2) 污染源放置于污染源放置台，样品放置于样品平台上方； 3) 设置循环泵的转速、振动的打开时间与关闭时间，开启循环泵和振动装置使得空气 流速达到l_5m/s，并保持40分钟-2小时； 4) 关闭循环泵和振动装置，开启加热装置，使得样品平台的温度达到30-50°C，并保持 0.5-lh ； 5) 关闭加热装置，取出沾污后的样品，样品自动沾污完成。 6) 采用冲洗装置冲洗沾污后的样品，然后将样品晾干； 7) 测试样品沾污前后的反射系数，将沾污前后反射系数的绝对值与沾污前样品反射系 数的比值百分数作为评价涂层耐沾污性试验方法的参数。
10.根据权利要求9所述的一种涂层耐沾污试验方法，其特征在于，所述配置污染源包 括以下步骤： 1) 将黄土尘置于110°C _120°C的烘箱，12-48小时后取出； 2) 将有机物质放置在40°C -60°C的恒温水槽10min-30min ; 3) 将无机碳加入添加剂中搅拌均匀，得到混合物，并将该混合物与黄土尘依次加入有 机物质中，用分散设备以400r/min-600r/min的转速分散均匀；得到污染源。
【文档编号】G01N1/44GK104458395SQ201410717336
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】蒋荃, 刘顺利, 任世伟, 刘翼 申请人:中国建材检验认证集团股份有限公司