本发明涉及弹性建筑涂料性能测试领域，具体涉及一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法。
背景技术：
弹性建筑涂料是指由合成树脂乳液为基料，并由各种颜料、填料和助剂等配制而成，施涂一定厚度后，具有弥盖因基材伸缩产生的细小裂纹作用的功能性涂料。弹性建筑涂料的力学性能，主要指弹性建筑涂料的断裂伸长率和拉伸强度，是弹性建筑涂料的一项重要性能指标，在弹性新产品的开发过程中，力学性能是一项必须考察的项目。
《影响弹性建筑涂料拉伸性能指标因素的研究》中公开了涂膜的制备：首先将样品在温度为(23±2)℃，相对湿度为(50±5)℃的环境中放置24h,然后将涂料在容器中充分搅拌混合均匀，导入模具中用不锈钢刮板把表面刮平并在上述标准环境条件下正反面朝上各养护7天，控制最终干膜厚度为研究试验所需的厚度，制膜时应注意避免气泡混入其中。并通过研究相对湿度、样品厚度及拉伸速度的条件下对弹性涂料的拉伸性能的影响，探讨了拉伸强度及断裂伸长率检测中的控制条件。(王海蓉，刘延冬，谢贤军.影响弹性建筑涂料拉伸性能指标因素的研究[J].广东建材，2010(04)：138-139)。
《弹性建筑涂料性能测试的影响因素探讨》中公开了涂膜的制备：取4个样品，在3种底材上制备涂膜(玻璃板材作为底材时，制膜前在玻璃板上预涂一层色拉油)，涂膜制备按JG/T 172-2005《弹性建筑涂料》中7.1.2.3的要求进行，刮涂2道涂料，每道涂料间隔24h,干膜总厚度为(0.8-1.2)mm,另外，在用尺寸为430mm×150mm×4mm的聚四氟乙烯板底材分1道成膜，2道成膜，3道成膜3中情况。干膜总厚度为(0.8-1.2)mm，多道成膜时，每道涂装间隔24h.制备好的涂膜在温度(23±2)℃，湿度(50±5)℃)条件下养护7d，然后揭膜翻面后，再在温度(23±2)℃，湿度(50±5)℃)条件下养护7d后测试，用MZ-9008哑铃裁刀和MZ-4102冲片机将涂膜制成哑铃型。并探讨了弹性建筑涂料拉伸强度和断裂伸长率的影响因素，以减少试验误差。(陈刚.弹性建筑涂料性能测试的影响因素探讨[J].上海涂料，2011,49(9)：46-48)。
《弹性建筑涂料成膜方法的比较研究》中通过比较研究国内涂料标准的成膜方法，提出了一种新的弹性建筑涂料的成膜方法：将试样在容器中充分搅拌混合均匀，使用湿膜制备器分2～3次制膜，每次制膜尽量避免出现气泡且厚度尽量保持一致，每次间隔24h，使得最终干膜厚度为(1.0±0.2)mm，制得的涂膜，在恒温恒湿条件下养护24h后，揭膜后反面向上，放入(80±2)℃的电热鼓风干燥箱内，试件与电热鼓风干燥箱壁间距不小于50mm，试件中心与温度计的水银球应在同一水平面上，恒温96h后取出，放置在标准条件下24h，然后测试其性能。并利用涂膜的拉伸性能和动态力学性能证明了此法制备的涂膜性能更加稳定，适于作为标准的成膜方法进行产品的性能检测。(姜广明，郭晶，王连盛，马宁.弹性建筑涂料成膜方法的比较研究[J].工程质量，2013，31(8)：26-28。)
JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》中“7.15拉伸强度断裂伸长率”中规定了检测弹性涂料力学性能的方法。
但是这些检测方法存在以下问题：
(1)涂膜中易出现气泡、裂纹等缺陷，结果的重复性较差。
(2)弹性建筑涂料的成膜时间长，从实验开始时的制膜、养护直至完成整个实验需要的时间长。
(3)分别进行标准状态下、-10℃、0℃的涂膜的拉伸性能的测试，工作量大。
因此会影响实验进度，新产品的开发效率大大降低。
所以很有必要研究一种涂膜缺陷少、成膜时间短、养护时间短、测试工作量小的能够快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种涂膜缺陷少、成膜时间短、养护时间短、测试工作量小的能够快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，从开始时的制膜、养护、测试，直至整个检测完成只需要2-3天的时间就可以知道新产品的力学性能。对比行业的测试标准JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》，本发明在较短的时间内就可以看到检测结果，并且测试结果准确度高，大大节约了新产品的开发时间，提高了新产品开发的工作效率。本发明方法操作简单、容易实现。
为了实现上述目的，本发明所采用的的技术方案是：
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为35-45％的弹性建筑涂料300-400g,静置20-30min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量脱膜剂均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置20-30min，使得脱膜剂表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，一遍制备涂膜，制得长150-200mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将经步骤(3)制得的涂膜放置3-5小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温16-24h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为(23±2)℃、相对湿度为(50±5)％的条件下自然冷却55-75min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用厚度计测量干膜厚度精确到0.01mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
进一步地，所述步骤(2)中的滤布为150目。
进一步地，所述步骤(3)中的脱膜剂为冰晶蜡、3M硬蜡中的一种，具有不吸水、不吸油、干燥快、气味小的特点，涂覆完后可以短期内使用，并且对弹性建筑涂料的成膜没有影响。
进一步地，所述步骤(3)中的制膜过程中用力要缓慢、匀速、均衡。
进一步地，所述步骤(5)中的干膜厚度是用厚度计测量试件标线中间和两端点三点的厚度，取其算术平均值得到的。
进一步地，所述步骤(5)中的干膜厚度均在(0.6±0.05)mm。
有益效果：
本发明提供了一种涂膜缺陷少、成膜时间短、养护时间短、测试工作量小的能够快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，从开始时的制膜，养护，直至整个检测完成只需要2-3天的时间就可以知道新产品的力学性能。对比行业的测试标准JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》，本发明在较短的时间内就可以看到检测结果，并且测试结果准确度高，大大节约了新产品的开发时间，提高了新产品开发的工作效率。本发明方法操作简单、容易实现。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。除非特别说明，实施方式中未描述的技术手段均可以用本领域技术人员所公知的方式实现。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料组成、用量、时间、温度等进行的各种修改、替换、改进，这些等价形式也同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。特别说明，本发明所限定的具体参数应有可允许的误差范围。
弹性建筑乳液可以是满足弹性建筑涂料标准的普通市售产品，本实施例中的弹性建筑乳液为巴德富公司生产的RS-9689AS、巴斯夫公司生产的7026G、陶氏化学生产的2471、保立佳公司生产的9648中的一种。
2000μm湿膜制备器、电热鼓风干燥箱、微机控制电子万能试验机可以是普通市售，本实施例中的2000μm湿膜制备器、电热鼓风干燥箱为广州标格达实验室仪器用品有限公司生产，微机控制电子万能试验机为美斯特工业系统(中国)有限公司的CMT系列，其中电热鼓风干燥箱为101-2A型。
干膜厚度是用厚度计测量试件标线中间和两端点三点的厚度，取其算术平均值得到的。本发明的干膜厚度均在(0.6±0.05)mm。
实施例1
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以巴德富公司生产的RS-9689AS弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为35％的弹性建筑涂料350g,静置30min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用150目滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量冰晶蜡均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置20min，使得冰晶蜡表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，缓慢匀速平衡用力，一遍制备涂膜，制得长150mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将步骤(3)制得的涂膜放置3小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温16h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为21℃、相对湿度为45％的条件下自然冷却60min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用精密度为0.01mm的厚度计测量干膜厚度为0.61mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
实施例2
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以巴斯夫公司生产的7026G弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为45％的弹性建筑涂料400g,静置20min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用150目滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量冰晶蜡均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置30min，使得冰晶蜡表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，缓慢匀速平衡用力，一遍制备涂膜，制得长200mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将步骤(3)制得的涂膜放置5小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温24h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为25℃、相对湿度为55％的条件下自然冷却55min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用精密度为0.01mm的厚度计测量干膜厚度为0.60mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
实施例3
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以陶氏化学生产的2471弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为40％的弹性建筑涂料300g,静置25min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用150目滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量3M硬蜡均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置25min，使得3M硬蜡表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，缓慢匀速平衡用力，一遍制备涂膜，制得长180mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将步骤(3)制得的涂膜放置4小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温20h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为23℃、相对湿度为50％的条件下自然冷却70min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用精密度为0.01mm的厚度计测量干膜厚度为0.58mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
实施例4
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以保立佳公司生产的9648弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为40％的弹性建筑涂料320g,静置20min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用150目滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量冰晶蜡均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置25min，使得冰晶蜡表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，缓慢匀速平衡用力，一遍制备涂膜，制得长150mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将步骤(3)制得的涂膜放置4小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温16h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为23℃、相对湿度为50％的条件下自然冷却60min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用精密度为0.01mm的厚度计测量干膜厚度为0.60mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
实施例5
一种快速检测弹性建筑涂料力学性能的方法，包括如下步骤：
(1)弹性建筑涂料的制备：以巴德富公司生产的RS-9689AS弹性建筑乳液为基料，配置颜填料体积浓度为40％的弹性建筑涂料330g,静置30min备用。
(2)自然过滤：将弹性建筑涂料用150目滤布单层自然过滤，在此过程中不要用手挤压滤布，直到弹性建筑涂料中无气泡存在，制得过滤后的弹性建筑涂料。
(3)制备涂膜：在200mm×300mm的玻璃板表面，用海绵沾适量冰晶蜡均匀地、薄薄地涂布于玻璃板表面，放置30min，使得冰晶蜡表面干燥后，在该玻璃板上倒入经步骤(2)制得的过滤后的弹性建筑涂料，用2000μm湿膜制备器，缓慢匀速平衡用力，一遍制备涂膜，制得长200mm，表面光滑平整、无明显气泡、裂纹、凹陷的涂膜。
(4)养护：将步骤(3)制得的涂膜放置4小时，使得涂膜表面干燥后，将该玻璃板平衡放进电热鼓风干燥箱，烘干温度60℃，恒温16h后取出电热鼓风干燥箱里的玻璃板，用美工刀掀起涂膜，注意涂膜的平整无损，平稳放置在平整干净的桌面，在环境温度为23℃、相对湿度为50％的条件下自然冷却75min。
(5)测试：将制备并养护好的涂膜裁取符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用精密度为0.01mm的厚度计测量干膜厚度为0.55mm，使用微机控制电子万能试验机测试试件的拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。
实施例6-10
实施例6-10分别为将实施例1-5中制备的弹性建筑涂料按JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》所述的”7.15拉伸强度/断裂伸长率”的检测方法进行制膜、养护，将制备并养护好的涂膜裁剪成符合GB/T 528-2009中规定的哑铃I型试件6个，用厚度计测量干膜厚精确到0.01mm，干膜厚度均在(1.0±0.2)mm，使用微机控制电子万能试验机测试拉伸性能，将试件安装在拉力机夹具中，计算机自动记录拉力机标线间所示数值，以200mm/min的拉伸速度拉伸试件至断裂，计算机自动记录此时标线间距离数值，同时自动记录拉伸至断裂过程中出现的最大荷载，最后通过统计计算机显示的数据，求出平均值，得到标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa及断裂伸长率/％。结果如表1所示。
表1：本发明的检测方法与JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》的检测方法得到的标准状态下涂膜的拉伸强度/MPa、断裂伸长率/％
注：d、ε、P分别代表干膜厚度、标准状态下涂膜的断裂伸长率、标准状态下涂膜的拉伸强度。其单位分别是mm、％、MPa；分别代表实验组/对照组的干膜厚度、标准状态下涂膜的断裂伸长率、标准状态下涂膜的拉伸强度。
通过对实施例1-5和实例6-10获得的弹性建筑涂料力学性能的检测结果对比可知，本发明的检测方法得到的标准状态下涂膜的断裂伸长率与JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》的检测方法得到的标准状态下涂膜的断裂伸长率的数据较为接近，而根据JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》“7.15.3试验结果的计算”中拉伸强度的公式计算，拉伸强度正比于干膜厚度，而测试结果中本发明的检测方法中的干膜厚度约为JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》的检测方法中的干膜厚度的0.54-0.58倍，本发明的检测方法得到的标准状态下涂膜的拉伸强度也约为JG/T172-2014《弹性建筑涂料》的检测方法得到的标准状态下涂膜的拉伸强度的0.54-0.58倍。多次重复验证实验，得到的数据都一致的接近，就是说在使用该方法可以快速、准确地知道新产品的力学性能，更好地开发新产品。
在实施例1-5中，标准状态下涂膜的断裂伸长率的大小依次为：实施例3<实施例1≈实施例5＜实施例2＜实施例4。在实例6-10中，标准状态下涂膜的断裂伸长率的大小依次为：实施例8<实施例6≈实施例10＜实施例7＜实施例9。由此可见，通过本发明的检测方法得到的弹性建筑涂料的断裂伸长率趋势的结果与采用JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》的检测方法得到的断裂伸长率趋势的结果是一致的，而且数据也较为接近。
实施例6-10采用JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》中“7.15拉伸强度断裂伸长率”中的检测方法来检测弹性建筑涂料力学性能，从开始制膜直至整个测试完成需要花费9-10天的时间，而实施例1-5采用本发明方法检测检测弹性建筑涂料力学性能，在2-3天内就可以看到检测结果，由此可见，采用本发明方法能够快速地检测出弹性建筑涂料的力学性能，并且本发明方法操作简单、容易实现，采用本发明方法检测出的弹性样品力学性能的结果与采用JG/T 172-2014《弹性建筑涂料》所述的检测方法获得的力学性能结果表现一致。因此，采用本发明所述的方法检测弹性涂料力学性能，大大节约了新产品的开发时间，提高了工作效率，降低了开发成本。