粉末涂料检测标准指南ASTM D 3451-01（未完）

1.1 本指南包括粉末涂料检测方法的选则和运用，所涉及的各种检测方法见表1，对于某些涂料性能列出了多种测定方法，但并不说明哪种方法优先。应当根据经验和不同的要求，以及买卖双方的协议来选择检测方法。

1.2 本指南也介绍了由美国粉末涂料研究会（PCI）以及国际标准化组织（ISO）专门为粉末涂料行业开发的检测方法。

1.3 本指南所涉及的粉末涂料可用于静电喷涂、流化床涂装、或其他粉末涂装工艺。

1.4 本标准并不意味着要说明所有的安全问题，实际上建立适当的安全、健康保障措施是本标准使用者的责任，并在使用之前确立其适用性。

2.1 ASTM标准：

2.2 ISO标准

2.3 PCI推荐的试验方法

表1 试验方法一览表

3.1 定义

 3.1.1 对比率，n—与涂膜遮盖力有关的值。

  3.1.1.1 讨论—在涂膜厚度相等的情况下，黑板和白板表面涂膜的反光率比值。涂料行业一般将对比率98%作为目视涂膜不透明的标志值，表明了涂膜遮盖力的大小，尽管与分光光度法类似，目视涂膜的透明度并不非常确切。为了使报告的遮盖力有意义，需要说明涂膜对比率相应的涂膜厚度。

 3.1.2 遮盖力，n—在规定的遮盖水平下涂膜的涂布率，通常涂膜对比率98%代表光度学上的“完全遮盖”。

  3.1.2.1 讨论—实际上，遮盖力是一定厚度的粉末涂膜遮盖底材颜色和图文的能力。

 3.1.3 最低爆炸浓度（MEC），n—悬浮在空气中的，能被足够的能源引燃的有机物粒子最低浓度。

  3.1.3.1 讨论—也被认为是最低爆炸极限（LEL）。

 3.1.4 桔皮，n—类似桔子皮样的不规则表面外观。

 3.1.5 倾倒性，n—干涂料均匀流动的能力，或从容器中以恒定的速率连续倾倒涂料的能力。

 3.1.6 比重，n—在一定温度和压力条件下材料密度与水密度的比值。

3.2 本标准有关术语的定义

 3.2.1 本标准特指的下列定义中许多是取自粉末涂料研究会的出版物“粉末涂料术语及定义”，用PCI缩写表明。

 3.2.2 堆积密度，n—单位体积的粉末材料质量（包含粉末粒子间夹带的空气）。（PCI）

 3.2.3 粉末涂料，n—热固性和热塑性有机聚合物的分散粒子，通常含有颜料、填料、添加剂，在适当的条件下贮存时依然保持良好的分散状态。（PCI）

 3.2.4 覆盖率，n—单位质量的形成指定厚度涂膜的覆盖面积，以ft²/lb.mil表示。

  3.2.4.1 讨论—覆盖率与液体油漆技术中常用的涂布率非常接近。

 3.2.5 静电沉积，n—粉末涂料运动和带电的技术，使其通过下列方法沉积在接地底材上。（PCI）

  3.2.5.1 云雾室技术，n—使带电或不带电的工件通过充满带电或不带电粉末涂料云的容器的方法。

  3.2.5.2 流化床技术，n—使接地工件通过流化的带电粉末的方法。

  3.2.5.3 喷涂技术，n—喷涂带电粉末使其沉积在带电的接地工件上的方法。

 3.2.6 粉末涂料的成膜，n—施加一定能量使粉末涂料粒子熔融聚结形成连续的涂膜。（PCI）

  3.2.6.1 讨论—热固性材料可发生化学反应（缩合反应或加成反应）；而热塑性材料不会发生化学反应。加热条件下热塑性材料流动，冷却时显现出原有性能，再加热时可以从新流动。热固性涂膜和热塑性涂膜均具有均匀的颜色、柔韧性、以及与涂膜装饰和保护有关的其它性能。

 3.2.7 流化性，n—在一定的载气压力、温度和流速下粉末自由、均匀、连续流动的能力。

 3.2.8 胶凝时间，n—在一定温度下粉末涂料从干态固体转变成胶状所需要的时间（以秒测定）。（PCI）

 3.2.9 玻璃板流动性（GPF），n—一定温度下熔融态粉末涂料在倾斜平整的玻璃板表面流动的距离，以mm表示。（PCI）

 3.2.10 撞击熔融，n—涂装过程中微分散的粉末粒子与其它粒子在涂装设备中熔融的倾向。（PCI）

 3.2.11 非静电沉积，n—将底材加热至粉末涂料的熔点以上，使粉末涂料粒子沉积在底材表面的技术。（PCI）

  3.2.11.1 讨论—实际采用的施工技术可能是喷涂、流化床、以及静电沉积。

 3.2.12 粒径，n—可采用各种方法测定边缘不规则粒子的平均直径。（PCI）

 3.2.13 粒径分布，n—特定直径范围粉末涂料粒子的分布。（PCI）

 3.2.14 粉末涂膜，n—将粉末涂料涂覆于底材表面，加热或在辐射能作用下熔融形成具有保护性、或装饰性、或二者兼具的涂膜。（PCI）

 3.2.15  贮存稳定性，n—粉末涂料在特定的贮存条件下保持物理化学性能的能力。（PCI）

 3.2.16 摩擦带电，n—通过与非导电材料的摩擦使粉末粒子带静电的过程。（PCI）

 3.2.17 挥发物含量，n—在特定的温度和时间条件下粉末涂料损失的重量，以百分数表示。（PCI）

4.1 本指南总结了粉末涂料及涂膜检测方法的选择和使用，除非特别指明，热塑性涂料和热固性涂料均适用，但不包括为功能性粉末涂料、管道和加强钢筋用粉末涂料专门开发的测试方法和程序，通过ASTM委员会A01.05和D01.48可以获得管道和加强钢筋粉末涂料和涂膜检测方法的有关信息。

4.2 下列方法的选择和试验结果的解释受经验和具体案例要求，以及买卖双方协议的影响很大。值得注意的是，表征粉末涂料的许多方法（如胶凝时间—第16部分和斜板流动性—第17部分）主要是对两种粉末的相对比较，而不是通过测定值直接说明粉末涂料好或不好。试验结果的解释有赖于特定的施工方法和所用粉末涂料的化学特性。

5.1 实际上所有的试验都应在相同的条件下进行（如光源、样品存放、温度、湿度等），不同的试验方法或买卖双方的协议中应当明确这些试验条件。一般情况下我们推荐试验条件为温度23±2℃，相对湿度50%±5%，以及相对一致的样板调理时间。

6.1 根据D1898和ISO 8130-9规定进行粉末涂料取样。

6.2 根据不同试验对涂膜的要求制备涂膜样板。

7.1 按照每种试验方法的规定选用试验仪器。

8.1 容器损坏、容器大小、温度过高、湿度过大、温度波动等都将影响粉末涂料的性能，产生沉淀、结块或化学变化。

8.2 影响粉末涂料性能的因素有：

 8.2.1 底材类型、底材的存放、底材的调理，以及粉末涂装前金属预处理或底涂的类型、质量和匹配性。

 8.2.2 施工条件，如温度、湿度、电压、工件接地、喷枪-工件距离等。

9.1 在涂装不同颜色和化学组成的粉末涂料时，对其相容性有一定要求。不相容的粉末混合时将导致光泽、表面外观、物理性能的变化，以及颜色污染，建议在涂装粉末涂料之前先检查粉末的相容性，而不是在涂装线上发现这一问题。

9.2 根据PCI#2试验程序或ISO 8130-12检验粉末的相容性。

10.1 在3.1.3中对最低爆炸浓度（MEC）下了定义，它是粉末涂装系统和回收系统设计的重要参数。为了获得准确可靠的LEL值，最好采用具有所需要的特殊设备的独立实验室。然而下面所列的快速计算方法对于涂装厂来说可以得到满意的结果。

10.2 根据ISO 8130-4计算粉末涂料的MEL（或LEL）。

11.1 粉末涂料的粒径分布（P.S.D.）和平均粒径对粉末涂料的施工性能和固化后粉末涂膜外观影响很大。遗憾的是没有最佳P.S.D.或平均粒径，对每一项涂装作业而言，最佳P.S.D.或平均粒径均因被涂工件的构形、所需涂膜厚度、所需涂膜外观、粉末涂料的化学特性和涂装设备的不同而不同。

11.2 指南D5861参考了一系列常用的粒径测定方法。

11.3 多级筛分分析：

 11.3.1 根据D1921或ISO 8130-1进行多级筛分分析。

 11.3.2  E11规范规定了所用的分级筛。

12.1 粉末涂料必须容易流化能自由流动以便于涂装。另外，粉末涂料必须经过熔融、流平、固化（热固型粉末涂料）形成装饰性和保护性令人满意的粉末涂膜。对热固性粉末涂料而言，粉末用户可根据加速贮存稳定性试验预测粉末涂料的物理和化学稳定性，确定粉末涂料在不同温度和时间下的长期适用性，还可以预测热固性粉末涂料的物理稳定性。

12.2 按照PCI试验程序#1或ISO 8130-8进行加速贮存稳定性。

13.1 根据D 1895试验方法进行倾倒性试验。

14.1 粉末涂料的输送和喷涂性能在很大程度上取决于它的流化性。流化性是指粉末涂料在一定的载气（空气）压力、温度和流速下自由、均匀、连续流动（类似液体）的能力。

14.2 按照ISO 8130-5测试流化性能。

16.1 粉末涂料必须经过适当的固化才能获得性能优异的粉末涂膜。粉末涂料的胶化时间与其化学性能有关，可用以预测粉末涂料在给定的固化条件（时间或温度）下是否能够很好地固化。该试验对粉末涂料配方设计人员非常有用。

16.2 根据D4217、PCI Procedure #6或ISO8130-6等试验方法测定胶化时间。

17.1 对于粉末涂料在未固化状态下的流动流平性要求取决于固化粉末涂料的施工状况，如果固化的涂膜表面平整性非常好，对粉末涂料的流平性要求相对较高；如果涂装具有锐边的工件，则粉末涂料的流动时间要求可以相对较短。斜板流动试验为人们提供了一种方法，借以比较两种粉末在未固化时的流动特性。粉末涂料的化学特性对涂膜平整性也有影响。该试验对粉末涂料配方设计人员非常有用。

17.2 按照D4242、PCI Procedure #7或ISO 8130-11进行斜板流动试验。

18.1 粉末涂料的比重（定义见3.1.6）与它的涂布率称一定的比例关系，但与粒径或其它性能无关。粉末涂料的涂装通常按体积计量（面积英寸及厚度mil），而购买粉末涂料时往往以重量（磅）计量，了解粉末涂料的比重便可以估算给定重量粉末涂料的涂布率（mil/英寸2）。

18.2 根据D5965、PCI Procedure #4、ISO8130-2或ISO8130-3测定粉末涂料的比重（密度）。

19.1 测定粉末涂料的熔点或称为发粘温度对于确定下列工艺参数非常有用：

（1）确定粉末涂料的最高贮存温度；

（2）确定工件进入粉房时的最高温度；

（3）比较各种粉末涂料潜在的撞击熔融性（见3.2.10）。该试验对粉末涂料配方设计人员非常有用。

注4：粉末涂料的抗撞击熔融性与多种因素有关，不仅仅取决于熔点。某些粉末涂料尽管发粘温度较低，但其化学特性决定了它具有很好的抗撞击熔融性。

19.2 试验仪器：

 19.2.1 梯度加热棒，温控范围40~100℃。

 19.2.2 标准试验物质

 19.2.3 油漆刷，毛笔直，长12.7mm

19.3 试验程序：

 19.3.1 按如下方法校准仪器：用加热棒预热60min，将熔点与待测粉末涂料熔点最接近的标准物质撒在加热棒表面，观察粉末涂料固体和液体明显的分界线，将指示器放置在该分界线处，移动读数指针至标准物质的熔点处。

 19.3.2 以同样的方法将样品撒在加热棒表面，1~2min后观察样品。沿加热棒的低温方向刷粉末材料。注意轻轻刷粉末时涂料粒子粘附在加热棒上的位置，读出该温度值，以摄氏度报告。

注5：粉末涂料可在加热棒上熔融和“凝固”，在粉末涂料凝固之前快速且彻底清除粉末涂料，不要采用磨料清洗加热棒。

20.1 沉积率（上粉率）的定义：工件表面沉积的粉末涂料与喷向工件的粉末量之比，通常用百分率表示沉积率或上粉率。现场施工经验表明，新粉的一次上粉率越高，则涂装生产效能越好。因此如果有一种实验室方法比较两种以上粉末涂料的一次上粉率将是非常有利的，下列试验方法可以实现这一目的。非常有意义的是该试验方法确定了喷涂施工性能已知的对照粉末，正确的方法是受试粉末涂料在同一实验室和基本相同的时间内得到的试验结果与对照粉末的结果比较，而不同实验室的测定结果无可比性。

20.2 根据ISO 8130-10测定相对沉积率。