一种模拟雨水环境对高分子涂饰材料影响的装置与方法与流程

本发明涉及涂料测试领域，具体地，本发明提供了一种模拟雨水环境对高分子涂饰材料影响的装置与方法。

背景技术：

随着经济的发展，高分子涂饰材料的使用，越来越多。在外墙高分子涂饰材料的施工以及养护过程中，因受到雨水侵蚀而导致的鼓泡、起皮是一种常见的异常现象。高分子涂饰材料施工后发生鼓泡等异常的投诉，也愈发普遍。现有的相关检测标准，大部分都是在标准状态下(23±2℃，50％±5％)进行养护与测试，而在实际的施工中，高分子涂饰材料产品所经历的环境更加的多变与复杂，特别是在中国的大部分地区，雨水是一个非常普遍的环境因素。此外，在同一个雨水条件下，墙面向雨的正面与背雨的阴面也存在着不同；下雨的时候风的朝向也在变换，雨水的角度也会有所不同，等等。所以，利用现有标准，并不能完全模拟实际的雨水环境情况，也无法完全真实的反映出产品的实际情况。很多检测数据无法同产品的实际应用联系起来；不少理论参数，也与实际的环境因素，存在明显的差距。

现有的测试，一般只能由人工进行淋水工作，这样往往实验体量太小，会与实际的大面积施工测试数据有差异；或者将样板安装到室外固定位置，靠自然降水，这样虽然符合实际的环境情况，但是依靠天气，不确定因素太大，并且不能灵活的控制实验条件。

鉴于以上情况，本行业急需一种能灵活模拟高分子涂饰材料雨水环境施工与养护环境变化的装置，并在此条件下对高分子涂饰材料进行不同雨水环境条件下的相关测试，以获得产品需要的，真实的相关性能数据。

技术实现要素：

本发明提供了一种模拟雨水环境对高分子涂饰材料影响的装置与方法。

本发明的第一方面，提供了一种雨水模拟高分子涂饰材料测试装置，所述的装置包括：

–雨水收集器，所述的雨水收集器具有面积为≥2平方米的收集口；

–雨水储存装置，所述的雨水储存装置与所述的雨水收集器相连，用于储存雨水；且所述的雨水储存装置的容积为≥50l；

–雨水控制装置：所述的雨水控制装置包括：

●可移动旋转面板，所述的可移动旋转面板上安装有雨水冲淋器，且所述的可移动旋转面板可以带动所述的雨水冲淋器进行前后移动，和/或小角度旋转；

●雨水冲淋器，所述的雨水冲淋器具有第一接口和第二接口，且所述的第一接口与雨水储存装置相连，所述的第二接口和冲淋速率控制装置相连；

●冲淋速率控制装置；所述的冲淋速率控制装置用于控制所述的雨水冲淋器在可移动旋转面板上进行移动和旋转；

–时间、速率显示控制装置：所述的装置用于对雨水冲淋量进行速率控制；

–外墙实验墙体：所述的实验墙体为水泥砖墙，且具有不小于5平方米的涂刷面积。

在另一优选例中，所述的时间、速率显示控制装置包括一用于显示时间，和/或冲淋速率的液晶屏幕。

在另一优选例中，所述的雨水存储装置和所述的雨水收集装置位于所述外墙实验墙体的上方。

在另一优选例中，所述的冲淋速率控制装置还具有倒计时操作装置。

在另一优选例中，所述的冲淋速率控制装置还具有定时操作装置。

在另一优选例中，所述的冲淋速率控制装置还具有提示音。

在另一优选例中，所述的外墙实验墙体还具有一背雨面，所述的背雨面不被雨水冲淋且可进行涂饰。

在另一优选例中，所述的冲淋速率控制装置包括选自下组的档位：雨水收集挡、小雨挡、中雨挡、大雨挡、暴雨挡、大暴雨挡，以及特大暴雨挡。

在另一优选例中，所述的小雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为0-9.9mm。

在另一优选例中，所述的中雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为10-24.9mm。

在另一优选例中，所述的大雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为25-49.9mm。

在另一优选例中，所述的暴雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为50-99.9mm。

在另一优选例中，所述的大暴雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为100-249.9mm。

在另一优选例中，所述的特大暴雨挡下，所述装置降水量相当于24小时内降水量为250毫米以上。

在另一优选例中，所述的雨水冲淋器具有成排分布，且与试验墙体平行的雨水出水口。

在另一优选例中，所述的雨水控制装置中，所述的可移动旋转面板为可折叠的；优选地，所述的雨水控制装置为可折叠的。

本发明的第二方面，提供了一种雨水模拟高分子涂饰材料测试方法，所述的方法包括步骤：

(1)提供如本发明第一方面所述的测试装置，开启雨水收集器，收集足量雨水；

(2)按照待测产品的设计施工程序，在外墙试验墙体上涂刷待测试的产品，并进行常规养护；

(3)养护完毕后，开启所述雨水冲淋器，根据该待测产品预计使用的环境降雨量，进行雨水环境模拟；

(4)雨水环境模拟完毕后，观察涂层状态，判断是否会出现漆病。

在另一优选例中，所述的漆病包括鼓泡、空鼓、剥落，或其组合。

在另一优选例中，所述的步骤(3)之前还包括：调节所述雨水冲淋器的角度和/或位置，从而调节雨水环境模拟的降雨角度。

在另一优选例中，在所述的步骤(2)中还包括：在所述外墙试验墙体背雨面与侧面进行涂装。

在另一优选例中，所述的涂装包括选自下组的涂装方式：进行内墙涂装和/或贴瓷砖。

在另一优选例中，在所述的步骤(3)中，所述雨水环境模拟的实验周期为30天。

在另一优选例中，在所述的步骤(3)中，所述雨水环境模拟的时间为四周。

在另一优选例中，在所述的步骤(3)中，所述实验周期分为四周，且在所述周期中，淋雨测试每周进行2-5天。

在另一优选例中，在所述的步骤(3)中，所述淋雨测试每天进行3-5小时。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1显示了本申请的雨水模拟装置的结构示意图；其中各图例的对应关系如下：

①为时间、速率显示控制装置；

②为外墙实验墙体；

③为雨水控制装置；

④为可移动旋转面板；

⑤为雨水储存装置；

⑥为雨水收集器。

图2显示了本申请实施例1中进行测试的实验墙面照片。

图3显示了本申请实施例2中进行测试的实验墙面照片。

图4显示了本申请实施例3中进行连续阴雨环境的模拟测试的实验墙面照片。

图5显示了本申请实施例3中进行高强度大雨测试的实验墙面照片。

图6显示了本申请实施例4中进行测试的实验墙面照片。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，提供了一种模拟雨水环境对高分子涂饰材料影响的装置与方法。该装置及测定方法可以模拟出各种雨水环境，并研究其对高分子涂饰材料施工与养护的影响。通过该装置，可以最大限度的模拟真实的施工与养护环境，收集更加真实准确的施工数据，为高分子涂饰材料产品的研发与改进，提供更多，更细致，更真实的数据与参数。基于上述发现，发明人完成了本发明。

雨水模拟高分子涂饰材料测试装置

本发明旨在提供一种人工模拟室外实际的雨水环境的变化情况，包括雨水的收集和储存，雨水的速率、角度以及时间等。

为解决以上技术问题，本发明提供了一套雨水收集与储存装置，所述的装置包括：雨水的冲淋与控制装置(自身可折叠)、时间、角度、速率显示控制装置；一面外墙实验墙体。包括以下组成部分：

一种雨水模拟高分子涂饰材料测试装置，其特征在于，所述的装置包括：

–雨水收集器，所述的雨水收集器具有面积为≥2平方米的收集口；

–雨水储存装置，所述的雨水储存装置与所述的雨水收集器相连，用于储存雨水；且所述的雨水储存装置的容积为≥50l；

所述的雨水收集器和储存装置用于收集并储存实验地当地的雨水，以便更好地模拟当地的雨水环境。所述的收集可以是自然收集，也可以通过人工加入的方式进行收集。

–雨水控制装置：所述的雨水控制装置包括：

●可移动旋转面板，所述的可移动旋转面板上安装有雨水冲淋器，且所述的可移动旋转面板可以带动所述的雨水冲淋器进行前后移动，和/或小角度旋转；

●雨水冲淋器，所述的雨水冲淋器具有第一接口和第二接口，且所述的第一接口与雨水储存装置相连，所述的第二接口和冲淋速率控制装置相连；

在实验过程中，所述的雨水冲淋器可以被可移动旋转面板带动，从而在一定距离下完成冲淋实验，或者完成具有一定角度的雨水冲淋。优选地，所述的雨水冲淋器具有成排分布，且与试验墙体平行的雨水出水口，以便均匀地对于墙面进行冲淋。

●冲淋速率控制装置；所述的冲淋速率控制装置用于控制所述的雨水冲淋器在可移动旋转面板上进行移动和旋转；

由于所述的测试装置需要在不同的环境下进行测试，因此，更优选的实施例中，所述的可移动旋转面板，更优选地包括所述的雨水控制装置均为可折叠的，便于移动。

–时间、速率显示控制装置：所述的装置用于对雨水冲淋量进行速率控制；

–外墙实验墙体：所述的实验墙体为水泥砖墙，且具有≥5平方米的涂刷面积。

整套装置图如图1中所示。

图中，①为时间、速率显示控制装置②为外墙实验墙体③为雨水冲淋装置④为可供移动，旋转面板(自身可折叠)⑤为雨水储存装置⑥为雨水收集装置。

雨水模拟高分子涂饰材料测试方法

本发明还提供了一种雨水模拟高分子涂饰材料测试方法，所述的方法包括步骤：

(1)提供如本发明所述的测试装置，开启雨水收集器，收集足量雨水；

(2)按照待测产品的设计施工程序，在外墙试验墙体上涂刷待测试的产品，并进行常规养护；

(3)养护完毕后，开启所述雨水冲淋器，根据该待测产品预计使用的环境降雨量，进行雨水环境模拟；

(4)雨水环境模拟完毕后，观察涂层状态，判断是否会出现漆病。

在另一优选例中，所述的漆病包括鼓泡、空鼓、剥落，或其组合。

优选地，在进行冲淋之前，先调节所述雨水冲淋器的角度和/或位置，从而调节雨水环境模拟的降雨角度。

由于在施工实践中，外墙体背面的内墙体常常需要进行涂装，因此，优选的实施方式中还包括在所述外墙试验墙体背雨面与侧面进行涂装，如贴瓷砖等，以便更好地模拟设计施工环境。

优选的实施方式中，所述雨水环境模拟的实验周期为30天，可以分为四周，在所述周期中，淋雨测试每周进行2-5天，每天进行3-5小时。

常规的测试可以包括如下几类：

(1)自然环境施工(自然环境下，产品测试的情况)

(2)自然环境施工的模拟(用当地当季天气情况模拟雨水环境的情况)

(3)极端施工环境的模拟(连续阴雨，连续高强度大雨的情况)

(4)特殊施工环境的模拟(墙体背雨面贴瓷砖条件下，雨水环境的情况)

速率控制：

(降水速率：24小时/毫米)

小雨：24小时/0-9.9毫米；

中雨：24小时/10-24.9毫米；

大雨：24小时/25-49.9毫米；

暴雨：24小时/50-99.9毫米；

大暴雨：24小时/100-249.9毫米

特大暴雨：24小时/250毫米以上

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。

实施例1：自然环境施工

秋季降水环境

通过天气预报得知本地区未来9月份的大致天气情况，有间断的小雨(24小时/0-9.9毫米)的降雨现象。

按照以上数据，制定实验流程：

(1)选择正常自然环境的一天

(2)按照正常施工程序将要测试的产品施工完成

(3)在养护的时间，以30天为实验时间，实验期间有间断的小雨(24小时/0-9.9毫米)的降水现象

(4)经过实验，观察产品的效果变化，是否出现鼓泡等现象。

(5)结果判断：

实验墙面照片如图2中所示。从图中可以看出，在这种自然环境，有间断的小雨(24小时/0-9.9毫米)的情况下保养，测试的两个外墙产品出现了轻微鼓泡的现象。经过对比，发现b产品鼓泡的面积和严重程度要超过a产品，故可以判断a产品的抗鼓泡效果较b更好。

实施例2：自然环境施工的模拟

常规秋季降水环境的模拟

通过资料查询本地区环境的降水量，得知该地区9月，平均每周有2天降水，平均每日降水4小时，都为小雨(24小时/0-9.9毫米)。

按照以上数据，制定实验流程：

(1)提前收集和储存实验足够用的雨水

(2)按照正常施工程序将要测试的产品施工完成

(3)在养护的时间，以30天为实验时间，分四周，每周4天，每日4小时进行雨水环境模拟

(4)经过计算，控制雨水的冲淋速率为小雨(24小时/0-9.9毫米)。

(5)经过实验，观察产品的效果变化，是否出现鼓泡等漆病。

(6)实验墙面照片如图3中所示。从图中可以看出，在模拟小雨(24小时/0-9.9毫米)的降水环境下，进行保养，测试的两个外墙产品出现了轻微鼓泡的现象，经过对比，发现b产品鼓泡的面积和严重程度要超过a产品，故可以判断a产品的抗鼓泡效果较b更好。并且跟实施例1的结果相比，趋势一样，具有一致性，说明用该装置模拟的环境，具有可靠性与参考性。

实施例3：极端施工环境的模拟

1.连续阴雨环境的模拟

通过查询历史气象资料，得知某地区梅雨季节的连续降水日为20天左右，每日的降水量都为小雨(24小时/0-9.9毫米)或中雨(24小时/10-24.9毫米)交替。

按照以上数据，制定实验流程：

(1)提前收集和储存实验足够用的雨水

(2)按照正常施工程序将要测试的产品施工完成

(3)在养护的20天时间内，每天进行雨水环境模拟，冲淋速率为小雨(24小时/0-9.9毫米)和中雨(24小时/10-24.9毫米)交替。

(4)经过实验，观察产品的效果变化，是否出现漆病等。

(5)结果判断：实验墙面照片如图4中所示。从图4中可看出，在模拟连续梅雨天气环境的情况下，a产品出现了鼓泡现象，和实施例1中a产品的现象相比，其鼓泡现象的严重程度相差不多，但是面积大了很多，说明该情况下，随着雨水环境持续时间的增长，墙面出现鼓泡现象的面积增大。

2.连续高强度大雨的情况

通过查询历史气象资料，得知某地区因台风，在2日时间内有暴雨降临，每日的降水量为暴雨(24小时/50-99.9毫米)。

按照以上数据，制定实验流程：

(1)提前收集和储存实验足够用的雨水

(2)按照正常施工程序将要测试的产品施工完成

(3)在养护期的2天内，每天进行3小时雨水环境模拟，冲淋速率控制为暴雨(24小时/50-99.9毫米)。

(4)经过实验，观察产品的效果变化，是否出现漆病等。

(5)结果判断：

实验墙面照片如图5中所示。从图5中可以看出，在暴雨的环境条件下，a产品的墙面出现了大面积的，严重的鼓泡现象，说明短时间内降雨量的增加，墙面鼓泡的面积和严重程度都会增加。

实施例4：特殊施工环境的模拟

墙体背雨面贴瓷砖条件下，雨水环境的情况

通过查询资料，得知某地区的房屋在内墙面贴瓷砖的情况下，于阴雨季节，相对应的外墙面容易出现鼓泡等漆病。可以用此装置进行相应的模拟实验。

按照以上数据，制定实验流程：

(1)提前收集和储存实验足够用的雨水

(2)将a墙体的背雨面与侧面贴上瓷砖，模拟该地区的情况，b墙体不做特殊处理。

(3)按照正常施工程序将要测试的同一产品施工完成

(4)在养护的时间，以30天为实验时间，分四周，每周4天，每日4小时进行雨水环境测试，控制淋雨速率为小雨(24小时/0-9.9毫米)

(5)经过实验，观察产品的效果变化，是否出现漆病等。

(6)结果判断：

实验墙面如图6中所示。从图中可以看出，在相同的环境，相同的产品条件下进行施工和保养，两个墙面都出现了鼓泡的漆病现象，但是a墙面出现的严重程度和面积都明显多于b墙面，说明在墙体的背面和侧面贴上瓷砖，会使得鼓泡现象更严重，和实际情况相符，说明此实验具有参考性。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。