HG/T 6270-2024 《防霧涂料》的標準解讀
0 引 言
當今社會,隨著科技的不斷進步和人們生活水平的提高,對于材料性能的要求也日益嚴格。特別是在汽車、航空以及工業(yè)、建筑等領(lǐng)域,防霧涂料因其獨特的功能性而變得愈發(fā)越來越重要。這類涂料產(chǎn)品能夠有效減少霧氣在透明物體表面的凝結(jié),從而提高視線清晰度和安全性,其應(yīng)用價值不言而喻涂料在線coatingol.com。
防霧涂料作為高技術(shù)涂料產(chǎn)品之一,屬于新型功能性涂料,具有很高的附加值,國內(nèi)外各企業(yè)在此領(lǐng)域的開發(fā)均投入了大量的資本。國內(nèi)外研究防霧涂料的技術(shù)路線基本一致,且目前主流的防霧涂料均采用親水涂層的技術(shù)路線。目前高端市場,如乘用車車燈防霧涂料,還是以日、美防霧涂料產(chǎn)品為主,也是國外對中國的卡脖子技術(shù)。
在標準方面,目前國內(nèi)外都沒有專門用于評價防霧涂料防霧效果的通用標準。在本標準實施前,防霧涂料產(chǎn)品開發(fā)、涂裝使用評價以及產(chǎn)品質(zhì)量驗收均無合適標準參考?,F(xiàn)階段防霧涂料僅在車燈領(lǐng)域有比較成熟的應(yīng)用,常州星宇車燈股份有限公司作為主起草單位,近年牽頭制定的國際標準ISO/TS 5385:2022,為車燈行業(yè)防霧涂料的應(yīng)用提供了檢測技術(shù),但該方法無法適用于防霧涂料的其他應(yīng)用領(lǐng)域。行業(yè)上下游企業(yè)希望盡快制定統(tǒng)一的行業(yè)標準,提供科學(xué)可靠的性能評價方法,規(guī)范防霧涂料測試要求,促進我國功能性涂料的技術(shù)進步。
1 標準主要起草過程
《防霧涂料》的制定工作歷時約1.5a,經(jīng)歷了開發(fā)方法、研制設(shè)備、設(shè)計編制框架、成立工作組、統(tǒng)籌推進研究編制工作、開展驗證試驗、廣泛征求意見、標準審查、報批等階段。
2 標準技術(shù)內(nèi)容
2.1 范圍
目前市場中防霧涂料主要用于透明塑料、玻璃等材質(zhì)表面,且根據(jù)驗證試驗,缺乏疏水型防霧涂料的相關(guān)驗證數(shù)據(jù)。故將標準適用范圍確定為:“本文件適用于施涂于塑料、玻璃等透明基材表面的親水型防霧涂料”。
2.2 產(chǎn)品分類
該標準根據(jù)防霧涂料的主要應(yīng)用領(lǐng)域分為四類:Ⅰ型為護目鏡、眼鏡等眼面部防護產(chǎn)品用防霧涂料;Ⅱ型為車輛燈具用防霧涂料;Ⅲ型為安防用監(jiān)控設(shè)備內(nèi)表面用防霧涂料;Ⅳ型為其他類防霧涂料。針對各類防霧涂料的實際應(yīng)用場景和特性,分別設(shè)置了防霧相關(guān)測試項目。
2.3 檢驗項目、檢驗方法、技術(shù)指標
2.3.1 檢驗項目的設(shè)置
標準中項目設(shè)置是根據(jù)目前防霧涂料的應(yīng)用領(lǐng)域及實際的使用情況來確定的,考慮了產(chǎn)品的本身特性及實際應(yīng)用中需要關(guān)注的性能,并根據(jù)產(chǎn)品分類和用途,設(shè)置相關(guān)試驗項目。
防霧涂料作為一種功能性涂料,防霧效果的好壞是首先需要考慮的,也是最為重要的一項技術(shù)指標。在項目設(shè)置上不僅要考慮初始的防霧性能,還要考慮在不同工況條件下,防霧性能的下降情況,以及長期保持防霧性的能力。常規(guī)液體性能有:在容器中狀態(tài)、黏度、不揮發(fā)物含量。涂膜物理性能有:涂膜外觀、劃格試驗、鉛筆硬度(內(nèi)聚破壞中擦傷)、透光率、霧度、耐磨性、接觸角。涂膜耐性有:耐水性、耐人工氣候老化性。核心項目防霧性又分為初始防霧性、長效防霧性(10次循環(huán))、乙醇擦拭后防霧性、耐濕后防霧性(24h)、耐熱后防霧性、耐高低溫濕熱交變試驗后防霧性(20次循環(huán))。項目設(shè)置及說明內(nèi)容具體見表1。
2.3.2 檢驗方法的選用
優(yōu)先選用國內(nèi)或國外普遍采用的試驗方法,結(jié)合國內(nèi)行業(yè)上常用的試驗方法,確定了標準中各項目的測試方法,詳見標準文本中6.4。特殊試驗方法確定如下:
1) 耐磨性
涂料行業(yè)耐磨性方法GB/T 23988-2009《涂料耐磨性測定 落砂法》中沙子的粒徑和沖擊高度等,是按照幕墻等建筑材料涂層的要求設(shè)計的,不適用于眼鏡等個人防護裝備涂層。本標準中采用下游用戶常用的GB/T 32166.2-2015 《個體防護裝備 眼面部防護 職業(yè)眼面部防護具 第2部分:測量方法》中6.9的規(guī)定進行。
2) 防霧性
考慮到防霧涂料的使用特性,參考車燈行業(yè)試驗方法,結(jié)合其他行業(yè)試驗方法,融合產(chǎn)品實際使用過程中的工況條件,開發(fā)設(shè)計新的試驗方法,通過對環(huán)境溫度及相對濕度的準確控制,模擬不同工況下,防霧涂料的防霧性能測試。驗證試驗表明能夠很好直觀區(qū)分防霧涂料防霧性能的優(yōu)劣。針對車燈領(lǐng)域,將ISO測試方法作為B法放入標準中,為下游客戶提供方法選擇。
2.3.3 技術(shù)指標的確定
依據(jù)企業(yè)日常質(zhì)量控制情況、部分特性項目驗證試驗結(jié)果及用戶實際需求來分析確定了各項目技術(shù)指標。
黏度、不揮發(fā)物含量、干燥時間、透光率、霧度、接觸角指標與各應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān),可能不同產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存在較大差異,因此確定為“商定”。劃格試驗、耐水性為行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量通用要求。鉛筆硬度、耐磨性項目由于Ⅰ型產(chǎn)品多用于防護產(chǎn)品外表面,故對硬度有較高要求,而Ⅱ型、Ⅲ型產(chǎn)品用于設(shè)備內(nèi)表面,所以無測試要求。Ⅱ型初始防霧性指標由于ISO標準中2級也可接受,為了等同ISO標準,同時經(jīng)相關(guān)驗證試驗數(shù)據(jù)及車燈行業(yè)意見,將初始防霧性等級定為“2級”,耐濕后、耐高低溫濕熱交變試驗后由于防霧性能的降低,實驗測試條件改變,參考ISO標準、相關(guān)驗證試驗數(shù)據(jù)及車燈行業(yè)意見,將Ⅱ型產(chǎn)品的耐濕后防霧性、耐高低溫濕熱交變試驗后防霧性等級定為“1級”。其他幾類產(chǎn)品的防霧性等級根據(jù)驗證試驗結(jié)果,結(jié)合各企業(yè)日常質(zhì)量控制情況,確定科學(xué)、合理的技術(shù)指標,達到能夠滿足使用要求和促進行業(yè)進步的作用。
3 驗證試驗
針對標準中涉及的4類防霧涂料產(chǎn)品,在標準制定過程中共收集了7個生產(chǎn)廠家提供的有代表性的樣品14個,其中包括了國內(nèi)外代表性產(chǎn)品。對驗證試驗樣品進行接觸角、劃格試驗、鉛筆硬度、透光率、霧度、耐水性、初始防霧性、長效防霧性、乙醇擦拭后防霧性、耐熱后防霧性、耐濕后防霧性等驗證試驗工作。其中對車燈防霧涂料樣品分別進行新開發(fā)方法和ISO方法的驗證試驗,從試驗數(shù)據(jù)看出新方法和ISO方法對同一樣品的評價結(jié)果均一致。
從驗證試驗數(shù)據(jù)分析,防霧涂料在塑料基材上具有較好的附著力,在玻璃基材的附著力有所下降。大部分的防霧涂料產(chǎn)品均具有較好的透光率和霧度。測量涂層接觸角,發(fā)現(xiàn)接觸角的數(shù)值大小與防霧效果的優(yōu)劣無明顯的相關(guān)性,但接觸角與防霧機理相關(guān),該測試項目對于產(chǎn)品控制有一定參考價值。濕氣對防霧性能有較大影響,耐濕后和耐高低溫濕熱交變試驗后防霧效果降低,在試驗時,試驗參數(shù)做相應(yīng)調(diào)整。
經(jīng)研制試驗樣品分析,防霧涂料在車燈領(lǐng)域具有較強技術(shù)積累,也具有較為穩(wěn)定的產(chǎn)品性能,由于燈罩內(nèi)較為封閉的環(huán)境對防霧涂料也起到了一定的保護作用。但對于防霧涂料的長效性,還有待進一步技術(shù)的提升。
4 先進性與實用性
目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的針對防霧涂料產(chǎn)品的通用測試方法標準,該標準針對關(guān)鍵項目防霧性,在參考車燈、護目鏡和其他領(lǐng)域常用測試方法的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地摸索出了新的合理的測試方法,經(jīng)過實際操作及大量的驗證試驗,同時征求上下游廣泛意見,證明該測試方法具備科學(xué)性和適用性。對國內(nèi)代表性產(chǎn)品進行驗證試驗的同時,通過資料調(diào)研考察了國外代表產(chǎn)品,結(jié)果表明國內(nèi)外樣品的性能水平大致相似,因此本標準在指標的確定上也做到了與國際接軌,體現(xiàn)了指標確定的先進性。
通過向車燈制造企業(yè)、安防企業(yè)、涂裝企業(yè)等防霧涂料用戶進行調(diào)研。下游用戶迫切需要一種對防霧涂料的性能評價方法及標準來規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。該標準的實施將會促進整個行業(yè)的發(fā)展,促進高性能防霧涂料的應(yīng)用進步,避免現(xiàn)階段市場魚龍混雜的現(xiàn)狀,加速低端防霧涂料的出清。尤其是在安防領(lǐng)域,防霧涂料剛開始使用,優(yōu)異的防霧效果能替換現(xiàn)有行業(yè)的防霧設(shè)計體系,大大降低行業(yè)的成本,促進行業(yè)進步,提升國際競爭力。
5 結(jié) 語
本研究從編制背景、編制過程、編制依據(jù)和標準內(nèi)容等方面對標準HG/T 6270-2024 《防霧涂料》進行全面解讀。該標準的制定對于規(guī)范防霧涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)、質(zhì)量控制、國內(nèi)外貿(mào)易等許多方面將發(fā)揮重要作用。此外將對規(guī)范防霧涂料行業(yè)、淘汰假冒偽劣產(chǎn)品,推動行業(yè)技術(shù)進步、引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展、拓寬防霧涂料的下游廣泛應(yīng)用起到積極的促進作用,同時也對國內(nèi)涂料行業(yè)在功能涂料方向的技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
作者:曹碧輝, 紀威,許佳男,方娟,王震
(1.國恒信(常州)檢測認證技術(shù)有限公司,江蘇常州 213016;2.中海油常州涂料化工研究院有限公司,江蘇常州 213016)
新聞來源:《涂層與防護》