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GB18582-2008新标准修订说明及浅析

来源: 作者:梁峙 张桂珍 薛涛 时间:2018-05-07 点击:
导读:摘要:介绍了新版强制性国家标准GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》与原2001版内容的不同之处,概括分为改动内容和扩增内容两类,另外根据多年的工作经验对新标准中值得商榷的地方也作了相应剖析。 新版强制性国家标准GB 18582-2008《
摘要:介绍了新版强制性国家标准GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》与原2001版内容的不同之处,概括分为改动内容和扩增内容两类,另外根据多年的工作经验对新标准中值得商榷的地方也作了相应剖析。

新版强制性国家标准GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》(以下简称新标准)已于2008年4月1曰发布,l0月1日起正式实施。同时代替旧版标准GB 18582-2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》(以下简称原标准)。
新标准适用于各类室内装饰装修用水性墙面涂料和水性墙面腻子,在原标准基础上增加了对室内用水性墙面腻子的限量要求。全国涂料和颜料标准化技术委员会(TC5)在参考了国内外相关标准及法规,总结并分析了近几年产品实际质量状况及各项目检测分析方法的基础上,确定了新标准中的控制项目并适当提高标准中有害物质的限量要求,修改完善了相关的测试方法,使修订后的标准项目设置更趋合理,其水平基本代表了主要企业现有产品质量状况,并能起到引导行业向更高水平方向发展的作用。通过对新标准的学习和使用,笔者有以下感受愿与此标准的更多使用者交流。

1 新标准中主要的改动内容
1.1挥发性有机化合物(voc)项目的新规定相比较于原标准,新标准对水性内墙涂料中的VOC的限量值大幅度降低,表示方法也修改为除水后样品中的挥发性有机化合物含量,测试方法也由原标准的总挥发物扣除水分修改为试样经稀释后,通过气相色谱分析技术使样品中各种挥发性有机化合物分离,定性鉴定被测化合物后,用内标法测试其含量。新标准首次对VOC进行了明确的定义,即在101.3 kPa标准压力下,任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物。标委会分析并比较了目前国际通行的三种测定VOC的方法,排除了ISO 11890.1:2000《色漆和清漆一挥发性有机化合物(VOC)含量的测定一第lS分:差值法》和ISO 17895:2005《色漆和清漆一低V0C乳胶漆中挥发性有机化合物(VOC)含量的测定(罐内VOC)》两种方法,采用了ISO 11890.2:2000《色漆和清漆一挥发性有机化合物(VOC)含量的测定一第2部分:气相色谱法》。因为第一种方法的测试原理是:总挥发物含量减去水分含量。VOC值是由挥发分、水分和密度三项测定值计算得出,以上三项测定值均带来一定程度的偏差,因此,该方法仅适用于VOC含量大于15%(质量百分比)的涂料。而目前我国内墙涂料中的VOC含量大多在15%以下。第二种方法是采用气相色谱法利用顶空进样技术定量测定低V0C乳胶漆中的挥发性有机化合物含量。测定时采用标准加入法,积分保留时间小于十四烷的所有组分的峰面积,以确定涂料产品中的VOC总量。该法适用于VOC含量(质量百分比)介于0.01%至0.1%之间的涂料,操作操作繁琐、费时。第三种方法是用气相色谱法分离,对每个色谱峰的化合物进行鉴定,用内标峰面积法定量,适宜VOC含量(质量百分比)在0.1%至15%之间样品的测试。该方法较为适合我国涂料产业现状,且操作比较方便可行,重复性较好。

1.2游离甲醛项目的新规定
新标准修订了游离甲醛的技术要求,计量单位也作了相应改变,使其限量值更加严格。新标准中游离甲醛限量值统一规定为:≤100 m ,原标准的规定为:≤0.1 g。可见修订后,测试结果介于0.101 g/kg和0.149 g&g之间的样品本项评定将由原来的合格变为不合格,实际提高了该项目的限量水平。这样的规定与目前环境标志标准HJ/T 201-2005《环境标志产品技术要求水性涂料》所采用的评定原则相同,增加了检验数据的可比性。此外,新标准对检验过程中的一些细节问题也做了规定,如:①增加了甲醛标准溶液如何标定的详细内容;②改变了标准曲线的绘制方法,新标准规定的方法能从标准曲线上直接读出待测溶液中的甲醛质量;③样品蒸馏时减少了样品用量,改为采用几乎蒸至近干的方法,馏分全部用于显色。

1.3可溶性重金属项目的新规定
目前国内外标准或法规中以保护人身安全为目的而控制可溶性有害元素含量的比较多,尤其是针对漆膜的更是如此。国际标准ISo 8124-3:1997《玩具安全——特定元素的迁移》、国家标准GB 6675—2003《国家玩具安全技术规范》以及GB 8771一XXXX 《铅笔涂层中可溶性元素最大限量》(报批稿)都有相关的规定,而且这些标准对8种有害元素进行了限量,即除了目前GB 18582中规定的铅、铬、镉、汞外,还有锑、砷、钡、硒。这些标准中同时规定了各元素的分析校正系数,它是考虑了测试方法精确度的原因,为补偿分析测试结果误差而引入的与未校正的测试结果相乘的数字系数,其目的是增加测试结果的可比性,提高评判的准确性。各元素的分析结果应减去表1中相应元素的分析校正值,得到校正后的分析结果。此外,新标准还规范了样品处理的试验步骤,主要是涂膜的制备、粉碎过筛以及试液的处理和保存。以及根据现代分析测试仪器的特点,将仪器的工作条件和测定步骤在标准文本中给予列出。
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2 新标准中主要的扩增内容
2.1新标准增加了水性墙面腻子中有害物质限量值的规定
室内用墙面腻子因施工和使用条件和内墙涂料比较相似,其有害物质含量也应该进行限制,才能真正达到减少室内污染、保护人身健康的目的,因此新标准在原来标准的基础上增加了对室内用水性墙面腻子的限量要求,且标准属性定为强制性标准。腻子的有害物质限量要求见表2。
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注: 臂状腻子所有项目均不考虑稀释配比;粉状腻子除可溶性重金属项目直接测定粉体外,其余三项是指按产品规定的配比将粉体与水或胶粘剂等其它液体混合后测定。如配比为某一范围时,水应按照水用量最小的配比量混合后测定,胶粘剂等其它液体应按照其用量最大的配比量混合后测定。

2.2新标准增加了苯、甲苯、乙苯和二甲苯总和控制项目
鉴于消费者对苯系物的敏感性,新标准增加了对苯、甲苯、二甲苯、乙苯总量的控制项目,建立了相关的测试方法,并将其与测试挥发性有机化合物方法相结合。采用气相色谱分析法,在测定挥发性有机化合物(VOC)的同时直接计算出苯系物四种有害物质的总和。该方法对四种苯系物的总和检出限≤50 mg/kg。新标准对涂料和腻子中苯、甲苯、乙苯和二甲苯总和含量的限量值规定为~<300mg/kg,相对于环境标志标准HJ/T 201-2005中对内墙涂料和腻子中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯的总和要求均为~<500 mg/kg,检出限分别为40 mg/kg、40mg/kg、40 mg/kg和50 mg/kg,本标准的技术要求有了更为严格的规定。

2-3新标准增加了气相色谱法测定水分含量
因为新标准规定的涂料样品中VOC含量是指待测样品除水后的VOC含量,用g 表示,所以检验过程中就需要准确测定样品含水量。新标准中附录B规定了采用气相色谱法或卡尔.费休法测试水分含量的方法,并指出气相色谱法为仲裁方法。气相色谱法用无水二甲基甲酰胺(DMF)做稀释剂,用无水异丙醇做内标物,用不锈钢填充柱分离,用热导检测
器定量,程序升温,同时做空白实验,重复性小于1.6%,再现性小于5%。卡尔.费休法测试水分含量的方法步骤同原标准基本相同,但新标准增加了样品处理步骤,尤其是对于黏度较大,在卡尔费休溶剂中不能很好分散的样品的处理办法,提高了实验的可操作性。同时,将重复性要求由原标准的3.5%提高到I.5%。

3 新标准中值得商榷的地方
3.1 VOC组分的定性和定量
新标准力求对样品中多达23种有机化合物进行定性并定量处理,再加上溶剂、内标物和标记物(用于区分VOC组分与非V0C组分),这样要保证色谱分离度达到要求就相对比较困难。而且在配制混合标液的时候出现相对较大的实验误差的概率也会随之增大,即便称量标样采用减量法、称样顺序为先称高沸点物质再称低沸点物质,但还是不可避免。
另外,在本项目的测试方法中还有以下几点新标准没有考虑周全,有的甚至会导致错误出现:①根据新标准3.1条款规定的VOC定义,很显然甲醛(沸点:.2l℃)应当属于VOC的组分,但在校准化合物表中却没有它,是不需准确定量吗?显然不是,但如何把它与分光光度法定量结果协同考虑,如何准确报出VOC总量,仍是一个需要继续探讨的问题。②虽然VOC各组分在色谱仪上按升温顺序依次气化,但其在色谱柱上的出峰顺序却并不一定严格按照此顺序展开,因为这还与各物质在色谱柱固定相中的溶解和吸附能力有关,因此直接采用标记物来区分VOC组分与t~voc组分就显得有些牵强。同时新标准中A.6-3.4.4的规定“记录色谱图并记录各种保留时间低于标记物的化合物峰面积(除稀释溶剂外),然后按下列公式分别计算试样中所含的各种化合物的质量分数??”也就会有错误出现了。因为实验证实三甘醇(沸点:285℃)在标准指定的分析柱上的保留时间就在标记物已二酸二乙酯(沸点:251℃)之前,而且谁也不能肯定在以后的检测中不会再有更多的这样物质出现。⑧新标准中A.3.7条款推荐的vocN定用样品稀释溶剂为乙氰、甲醇或四氢呋哺等,但甲醇却是本实验测定的目标化合物(A.3.6规定的校准化合物),这显然是违背常理不能采用的。④新标准A.4.I.3规定的VOC和苯系物检测器为:火焰离子化检测器、质谱检测器和红外光谱检测器,但由于各种检测器工作原理不同和性能上的差异,检验结果会有区别,新标准应确定用于仲裁方法检测器。

3.2游离甲醛含量的测定
新标准中游离甲醛含量的测定按照附录C规范的步骤进行,但在实验过程中有两点检验人员很难把握一致,会在很大程度上影响实验室间数据的再现。一是样品溶解定容之后的定量移取过程,因为溶解的涂料产品虽然经过定容,但由于它是浑浊液,而非性质稳定的、上下均一的溶液,那么移液的时间、沉降的速度、移液的液面位置等都会对检测结果造成影响,因为这个过程不是定量等分过程。二是在试样蒸馏近干的终点把握上,每个检验员的控制程度也不会一样,有的人员可能认为蒸馏需尽干,有的人员可能会残留1至2滴,有的人员可能甚至认为残留0.5 mL也是可以接受的,这样就很难保证“所有馏分用于显色”,会造成检验结果精密度的下降。因为标样是不需蒸馏的,那么试样蒸馏带来的人员误差也就不可能被抵消掉。

3.3可溶性重金属的测定
如前文所述,本项目最大的变化是在检测数据的处理上增加了对应元素的分析校正值,报告经校正处理后的分析结果,实际上也就是在已检出数据上再打个“折扣” 。然而根据检测原理“折扣”的来源是很让人费解的,因为测试的仅是“可溶性”重金属,实验过程也不会带来一个固定比例的正误差,那么“考虑到测试方法精确度的原因,为补偿分析测试结果误差而引入的”分析校正系数又如何能起到“增加测试结果的可比性,提高评判的准确性”的目的呢?此外,原标准颁布实施了五年多,一些上游企业可能已在控制可溶性重金属含量方面做出了努力取得了成果,现在改版后的新标准要求却降低了,让这些企业又回到了和下游企业同样的起跑线上,对待这些企业是不公平的,对待整个行业的发展也是有弊而无利的。

3.4检测实验带来的污染和危害
在新标准的检测过程中大量使用了乙氰、甲醇、四氢呋喃、异丙醇、二甲基甲酰胺等有机溶剂和其它有机碱,给检测人员身体带来的潜在伤害,给环境治理带来的压力与本标准制定的目的——“减少环境污染、保护人身健康”相违背。

3.5检验方法和检验设备的选取
标准的制定严格了有害物质含量的限制固然是好的,但具体的实施也要兼顾我国行业的现状,尤其是检验设备的选取,要充分考虑到绝大部分的企业的实际情况。因为大部分的内墙涂料生产企业目前都没有质谱仪、红外仪这些昂贵的分析仪器,甚至连气相色谱自动进样器也没有,这种情况下企业投入巨额资金采购设备是不现实的,分包外委检测
单次费用也比较高,累积费用更很可观,那么企业如何贯彻执行好此标准呢?毕竟产品生产企业才是标准使用频率最高的用户。

4 结语
通过以上对新标准内容的介绍和浅析,可以看到新标准在检测项目设置上更加强调了环保要求,力求发展进步的目的更加突出,尤其是VOC含量的测定可谓是起点高要求严。但是一些细节问题仍需要继续改进和完善,才能更好地发挥其对涂料行业健康发展所起到的约束和引导作用。
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