涂覆量对负离子建材涂料的影响研究

曾艳玲

(上海建科检验有限公司(国家建筑工程材料质量监督检验中心)，上海 201108)

0 前 言

空气负离子主要是由空气中含氧负离子与若干个水分子结合形成的原子团的总称[1]，可以沉降空气中的悬浮颗粒物，空气负离子被公认具有明显的医疗保健作用[2-4]，当C负离子高于10 000 ions/CC时，人就会神清气爽，被美称为“空气生长素和维生素”，是评价环境空气清洁程度的重要指标之一。近些年，在新材料领域中，一些能增加空气中有益健康的负离子量的材料被广泛应用于建材、日用、纺织制品等行业上，能产生负离子的功能产品已逐渐进入到人们生活中，产生负离子的建材产品及负离子涂料的研究也已经被列入国家863计划[5]。在国内，现已出台的建材行业标准 《负离子功能建筑室内装饰材料》(GB/T 28628-2012)、《材料诱生空气离子量测试方法》(JC/T 2040-2010)和《负离子功能涂料》 (HG/T 4109-2009)。这三个行业内的标准均采用静态法测试，规定涂覆量为(70±2)g 水性涂料或(250±2)g粉末涂料，施涂于50 cm×50 cm的木质试验板上，单位为个/cm2，不能客观地反映负离子建材产品的现场实际情况。动态法测试空气负离子浓度，能反映现场实际负离子情况，单位为个/cm3(ions/CC)，但未提到涂覆量多少来测试空气负离子浓度，因此，探讨涂覆量的变化对负离子建材涂料中空气负离子浓度的影响的研究很有价值。

本研究通过控制房间内温湿度恒定，将距离、高度固定，实时监测并记录动态负离子浓度及其稳定性，探讨涂覆量与负离子建材涂料中空气负离子浓度之间的关系，为动态法检测负离子建材涂料的空气离子性能提供了技术依据，进而推动了负离子建材产品市场的稳健发展。

1 实 验

1.1 实验设备

空气离子检测仪(COM-3600F，COM SYSTEM，INC)、自动采样器、分析天平、除湿机、加湿机、三角架和测距仪等。

1.2 实验方法

1.2.1 样板制备

参照标准《负离子功能涂料》(HG/T 4109-2009(2017))和《材料诱生空气离子量测试方法》(JC/T 2040-2010)，分别将70、100、180、250 g的水性涂料(粉末涂料需加入水混合均匀)，施涂于50 cm×50 cm的木质试验板上，室温自然条件下养护7 d。

1.2.2 样品测试

温度为(23±5)℃和相对湿度为(60±10) %条件下，采样点位于距离墙面0.3 m，试验高度为1.0 m的位置，将制备好的试验板放入房间内，采用空气负离子测定仪进行测试，记录测试值及温湿度。

1.2.3 结果计算

根据式(1)计算空气负离子浓度：

(1)

式中，Ni,j为第j次，第i个点的动态负离子浓度；n为第i个测试点的测试次数。

2 结果分析

2.1 负离子建材粉末涂料

将负离子建材产品粉末涂料分别称量70、100、180、250 g，加水混合均匀后，均匀涂抹于规格为50 cm×50 cm的木质试验板上，按照《涂料试样状态调节和试验的温湿度》(GB/T 9278-2008)的条件规定养护7 d后，置于房间中测试。在温度为(23±5) ℃和相对湿度为(60±10) %的条件下，距离和高度固定，空气负离子浓度分别为1 043、1 025、998、953 ionsCC-1，如图1所示。

图1 涂覆量对负离子建材粉末涂料的影响

由图1可知，涂覆量从70 g增至250 g，负离子浓度波动不大，变化率分别为4.1%、2.3%、0.4%和4.9%。由此可知，涂覆量的增加，负离子建材粉末涂料中空气中负离子浓度几乎不变。

2.2 负离子建材水性涂料

将负离子建材产品水性涂料分别称量70、100、180、250 g，均匀涂抹于规格为50 cm×50 cm的木质试验板上，按GB/T 9278的条件规定养护7 d后，置于房间中测试。在温度为(23±5) ℃和相对湿度为(60±10) %的条件下，距离和高度固定，空气负离子浓度分别为2 011、2 115、1 983、1 896 ions CC-1，如图2所示。

图2 涂覆量对负离子建材水性涂料的影响

由图2可知，随着涂覆量从70 g增加至250 g，空气负离子浓度波动不大，变化率分别为0.4%、5.6%、1.0%和5.3%。由此可知，涂覆量增加，负离子建材水性涂料中空气负离子浓度几乎不变。

3 验证实验

温度为(23±5) ℃和相对湿度为(60±10) %的条件下，采样点位于距离墙面0.3 m、试验高度为1.0 m的位置，涂覆量分别为70、100、180、250 g时，在一个相对较长的时间段内，持续监测72 min负离子建材涂料中空气负离子浓度的动态数据见表1。

表1 不同涂覆量持续测试60 min负离子建材涂料中空气负离子浓度

从表1可看出，涂覆量增加，负离子建材涂料中空气负离子浓度几乎不变，变化率不超过5.7%，相对偏差范围为0 ～13.3%，少于15%(仪器误差)，说明测试结果稳定性好。另外，相对标准偏差RSD≤7.2%，说明试验结果精密度好。

4 结 论

涂覆量增加，负离子建材涂料中空气负离子浓度几乎不变，变化率不超过5.7%。如果现场负离子建材涂料检测的话，可以不予考虑涂覆量。如果实验室测试送检样品的话，建议可参《负离子功能涂料》(HG/T4109-2009)，将(70±2) g的负离子建材水性涂料，或(250±2) g的负离子建材粉末涂料，按《漆膜一般制备方法》(GB/T 1727-1992)规定的刮涂或刷涂方法，将样品全部均匀施涂于50 cm×50 cm的试板上，按GB/T 9278的条件规定养护7 d再去测试。

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