建筑工业国家产品标准《外墙自洁涂料》征求意见稿编制说明.doc

国家标准《外墙自洁涂料》编 制 说 明1 任务来源国家标准《外墙自洁涂料》是根据国标委计函[2007]21号《关于下达2007年第二批国家标准制修订计划的通知》的要求进行编制的我国城市的环境污染正在加剧，空气质量越来越差，空气中的浮尘会吸附在外墙表面，包括无机粉尘的直接吸附，以及借助有机物(如机动车尾气的部分成分)的间接吸附，使得外墙上沉积的污染物越来越多，影响外墙装饰效果和市容市貌外墙自洁涂料经紫外光催化作用后，涂层表面具有超亲水性，水在表面不会形成水滴而是水膜，并且涂层表面跟水的亲和力远大于跟灰尘以及其它污染物的亲和力，在下雨或有水冲的情况下会优先跟水结合，水渗透到污染物下面把污染物从涂层表面带走，实现自清洁效果如图给出了自洁涂料应用的效果(照片的右侧一半涂有自洁涂料，曝晒3个月)弹性平涂弹性拉毛漆砂壁状涂料从照片可以看出，应用外墙自洁涂料后，涂膜不易沾污，能够长久保持良好的装饰效果外墙自洁涂料符合我国建设环境友好型社会、宜居城市的发展目标接触角是自洁涂料的关键性能，体现了涂层表面的超亲水性并且，自洁涂料与外墙涂料的相容性是其得以应用的前提，涉及耐水、耐碱、耐老化等性能《外墙自洁涂料》对于统一要求、规范企业生产、保证产品质量、以及规范产品在建筑外墙装饰领域的应用具有重要的意义和指导作用。

2 工作简况(1) 第一次工作会议(即标准编制组成立会)2007年4月，深圳市嘉达高科产业发展(原“深圳市嘉达化工”)根据国标委和住房和城乡建设部标准定额研究所的要求正式开始了《外墙自洁涂料》标准的制订工作2008年3月22日，在深圳召开了标准编制组成立暨第一次工作会议确定了标准编制的原则、工作计划、分工等，并就标准的适用范围、定义等进行了讨论，初步确定了技术要求中的项目及指标对自洁性的试验方法进行了讨论，初步确定以GB/T 15227-2007《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》中“水密性能”试验方法所用的装置为淋水装置，以GB/T 9780-2005《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》中所用的配制灰为污染源，采取喷淋的方法进行自洁性的测试计算方法按耐沾污性的计算方法2) 验证试验第一阶段2008年6月底，主编单位与国家化学建筑材料测试中心共同确定了验证试验装置的制造方案委托中国建筑科学研究院建筑物理研究所制造，由于适逢奥运，试验装置无法运出北京至9月底，验证试验装置到货10月中旬开始进行验证试验，至11月底，完成了第一批样品的验证试验，结果不甚理想经分析，试板架离喷嘴距离较远，为保证喷水覆盖整个试板，喷出方向与试板的角度过大，约80º，与实际下雨情况差别太大。

因此，对试验装置进行了改造，设计了新的样板架，可前后、上下调整距离和高度，并对喷嘴进行了改造，使得喷嘴角度在5 ~ 90º可调装置改造于2008年12月底完成2009年1月至6月重新进行了喷淋的验证试验，但结果一直不稳定，重复性差3) 验证试验第二阶段2009年7月，查询到GB/T 23764-2009《光催化自清洁材料性能测试方法》发布外墙自洁涂料也是自清洁材料的一种，编制组沟通并咨询了相关的专家，确定了在本标准中自洁性能的试验方法参照GB/T 23764-20092009年10月获得GB/T 23764-2009文本，深入研究内容后，修改了外墙自洁涂料的相应内容，主要是增加了接触角的项目和相应的试验方法并且，将本标准的适用范围限定为以光催化机理实现自清洁功能的涂料，暂不考虑基于超疏水或其它机理的自洁涂料2009年11月底，将修改后的征求意见稿初稿发送编制组，得到了编制组的认同，随即制定了与新项目和试验方法相匹配的验证试验计划2009年12月至2010年12月，按照新的方案进行了验证试验4) 征求意见稿根据验证试验结果，形成了标准征求意见稿3 编制原则和内容标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T 1.2-2002《标准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的规定进行编写。

为体现国内该项技术的现有水平，编制组收集了大量的国内相关国家标准、行业标准、地方标准和企业标准与此同时，也采纳了相关生产单位的意见本标准的编制原则为：基于涂料类产品相关标准的基本模式，针对目前行业内主流的自洁涂料产品类型，对标准的适用范围进行了规定；参考GB/T 23764-2009的测试方法，规定了接触角的技术要求；考虑了自洁涂料与外墙涂料的相容性，规定了相关项目的技术要求3.0 标准名称本标准采取按产品功能确定标准名称3.1 范围本标准适用于以纳米二氧化钛或其它具有光催化作用的材料为主要成分，与基料及各种助剂配制而成的，施涂于外墙涂料表面，在水的冲刷下表面灰尘可被带走的自洁涂料施涂于其它外墙装饰材料表面的自洁涂料可参照本标准执行外墙涂料包括符合GB/T 9755《合成树脂乳液外墙涂料》、GB/T 9779《复层建筑涂料》(无面层涂或有水性面涂层)、JC/T 1040《建筑外表面用热反射隔热涂料》(W型)、JG/T 24《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》(W型)、JG/T 26《外墙无机建筑涂料》、JG/T 172《弹性建筑涂料》和JG/T 235《建筑反射隔热涂料》(水性产品)的产品。

对于符合GB/T 9757-2001《溶剂型外墙涂料》、GB/T 25264-2010《溶剂型丙烯酸树脂涂料》、HG/T 3792-2005《交联型氟树脂涂料》等标准的溶剂型外墙涂料，虽然在实际应用中可能很少需要自洁涂料，但如有此类情况，也可执行此标准其它外墙装饰材料主要指JC/T 1024《墙体饰面砂浆》(E型)3.2 规范性引用文件本标准的引用标准是根据正文中所引用的国家标准和行业标准列出的3.3 术语和定义依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》，按照中文习惯进行编写标准给出了“光催化”和“自清洁”的定义，与GB/T 23764-2009中的相关内容保持一致3.4. 分类和标记分为渗透型(S型)外墙自洁涂料和成膜型(M型)外墙自洁涂料，分别给出了标记3.5 要求(1) 容器中状态、贮存稳定性、干燥时间、涂膜外观、耐水性、耐碱性、涂层耐温变性涂料产品的常规性能要求渗透型产品不对干燥时间、涂膜外观、耐水性、耐碱性和涂层耐温变性做要求2) 最小接触角直接体现自洁涂料光催化超亲水效应的性能3) 产品与外墙涂料构成的涂层系统的性能自洁涂料的光催化效应会对外墙涂料的成膜物质产生影响，故需规定涂层系统的性能，以确保自洁涂料不会对外墙涂料的使用寿命有负面影响。

外墙涂料的各项性能中，因自洁涂料的使用而会发生变化的有：耐水性、耐碱性、涂层耐温变性、耐人工气候老化性和耐沾污性耐水性和耐碱性：成膜型自洁涂料可成膜覆盖住外墙涂料，标准已对涂料本身的耐水性和耐碱性进行了规定，此处不再对涂层系统的耐水性和耐碱性给出要求渗透型自洁涂料是渗透吸附在外墙涂料表面，故需对涂层系统的耐水性和耐碱性进行规定耐人工气候老化性：光催化作用会对外墙涂料的成膜物质产生降解，一定程度上会加深漆膜的粉化程度；同时，光催化纳米材料对紫外线的吸收对于大部分涂料可起到保色作用故要求在试验报告中给出外墙涂料的耐人工老化性结果，为客户提供自洁涂料对外墙涂料的相关影响耐沾污性：自洁涂料涂层表面跟水的亲和力远大于跟灰尘以及其它污染物的亲和力，在有水冲的情况下会优先跟水结合，水渗透到污染物下面把污染物从涂层表面带走故此，与外墙涂料相比，耐沾污性结果应更小对于合格的外墙涂料和自洁涂料，涂层系统的耐沾污性肯定合格虽然如此，由于耐沾污性是用户很关注的一个性能，故此，本标准保留此项目，并且要求在试验报告中给出外墙涂料的耐沾污结果，为不同自洁涂料的性能对比提供参考3.6 试验方法3.6.1 试验环境按GB/T 9278的规定进行。

标准环境：温度(23 ± 2)℃，相对湿度(50 ± 5)%3.6.2. 试板的制备对于自洁涂料自身的性能，以玻璃平板为底板采用线棒涂布器制板对于自洁涂料和外墙涂料的涂层系统，以无石棉纤维水泥平板为底板外墙涂料按相应产品标准要求制板，然后用狼毛刷进行自洁涂料的涂布使用刷涂是考虑到外墙涂料表面状态各异，对于拉毛、砂壁状等，无法用线棒涂布器进行自洁涂料的制样并且，考虑到外墙涂料涂层的表面状态，对不同情况下自洁涂料的涂布量进行了规定对弹性平涂、弹性拉毛等外墙涂料，涂层表面较致密，自洁涂料涂布量规定为(0.5 ± 0.1)g；对真石漆、砂壁状涂料等外墙涂料，涂层表面较多孔隙，自洁涂料涂布量规定为(1 ± 0.1)g涂层系统试板的自洁涂料涂布量按如下考虑进行确定：对于涂层表面较致密的外墙涂料，自洁涂料的涂刷面积一般为20 m2/kg；对于涂层表面较多孔隙的外墙涂料，自洁涂料的涂刷面积一般为10 m2/kg试板面积为150 mm × 70 mm = 0.0105 m2，按上述单位重量自洁涂料的涂刷面积，计算出相应的涂布量，并取整值以方便使用3.6.3 试板的紫外光活化在成膜型自洁涂料中，纳米光催化材料被成膜物质包覆，如直接按GB/T 23764-2009中的2 mW/cm2光强照度，紫外光无法穿透成膜物质有效的激发光催化效应，导致测试出的最小接触角的值较大，试验结果基本为30º ~ 50º。

按照社会上对自洁涂料的概念和认知，最小接触角的值较小，如本标准对M型产品的最小接触角给出的限制较大，对于本标准被社会公众的接受程度会有一定的影响故此，本标准采取了紫外光活化的处理方法，用较强的辐照强度打破成膜物质对光催化材料的包覆作用，再按GB/T 23764-2009测试最小接触角紫外光活化采用的光源为UVA(340)，照度为6.8 mW/cm2，时间为1 h3.6.4 试板的紫外光照射对于光催化材料，必须要有紫外线的激发才可以起作用对于涂层系统试板，首先进行紫外光照射，以模拟实际应用情况本标准使用的紫外光照射装置的光源为UVA(340)，与GB/T 23764-2009中的UVA (351)不同，原因如下按GB/T 23987-2009《色漆和清漆 涂层的人工气候老化曝露 曝露于荧光紫外线和水》，UVA(351)用于模拟窗玻璃后太阳辐射的紫外区，而UVA(340)在重要的光化学短波范围内与太阳辐射一致GB/T 23764-2009针对的可能是室内的光催化自洁材料，而外墙自洁涂料是用于室外，故此，紫外光照射以及测试最小接触角的光源，都选用UVA(340)当自洁涂料的接触角达到最小接触角时，此时处于相对稳定的表面状态，之后再进行耐水性、耐碱性、涂层耐温变性、耐人工气候老化性和耐沾污性测试，以模拟自洁涂料应用于室外经太阳照射后的情况。

3.6.5 容器中状态参考GB/T 9755-2001的方法3.6.6 贮存稳定性参考GB/T 9755-2001的方法由于渗透型自洁涂料的基料非树脂或乳液类，在0℃以下会冰冻，故低温规定为5℃3.6.7 干燥时间按GB/T 1728-1979中表干乙法规定进行3.6.8 涂膜外观线棒涂布后马上将试板的一边呈水平方向，板面与水平面成约85º角竖放，放置24 h距离板面600 mm目视观察3.6.9 耐水性按GB/T 1733-1993甲法规定进行涂层系统试板浸泡时间按外墙涂料产品标准的规定3.6.10 耐碱性按GB/T 9265规定进行。