TCVN2096-4:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2096-4:2015 (ISO 9117-4:2012) về Sơn và vecni - Phương pháp xác định độ khô và thời gian khô - Phần 4: Phép thử dùng máy ghi cơ học TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 2096-4:2015 ISO 9117-4:2012 SƠN VÀ VECNI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ KHÔ VÀ THỜI GIAN KHÔ - PHẦN 4: PHÉP THỬ DÙNG MÁY GHI CƠ HỌC Paints and varnishes - Drying tests - Part 4: Test using a mechanical recorder Lời nói đầu TCVN 2096-4:2015 hoàn toàn tương đương ISO 9117-4:2012. TCVN 2096-4:2015 do Viện Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đ ề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Ch ấ t lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 2096 (ISO 9117) Sơn và vecni - Phương pháp xác định độ khô và thời gian khô, gồm các tiêu chuẩn sau: - TCVN 2096-1 (ISO 9117-1:2009) Ph ầ n 1: Xác định trạng thái khô hoàn toàn và thời gian khô hoàn toàn; - TCVN 2096-2 (ISO 9117-2:2010) Phần 2: Thử nghiệm áp lực đối với khả năng xếp chồng; - TCVN 2096-3 (ISO 9117-3:2010) Ph ầ n 3: Xác định thời gian khô bề mặt d ùng hạt ballotini; - TCVN 2096-4 (ISO 9117-4:2012) Phần 4: Phép thử dùng máy ghi cơ học; - TCVN 2096-5 (ISO 9117-5:2012) Phần 5: Phép thử Bandow-Wolff cải biến; - TCVN 2096-6 (ISO 9117-6:2012) Phần 6: X á c định trạng thái không vết. Lời giới thiệu Thời gian khô của lớp phủ có ý nghĩa để xác định thời đi ể m một c ă n phòng, sàn hay cầu thang được sơn mới có thể được đưa vào sử dụng, hoặc khi một vật th ể được sơn mới có thể cầm hay đ ó ng gói được. Lớp phủ kh ô chậm có thể khi ế n lớp phủ b ị bám bụi hoặc h ơ i ẩ m g â y ra bề mặt không đ ồng đều. Phương pháp trong tiêu chuẩn này dùng máy ghi cơ học đ ể xác định các giai đoạn khô hoặc đóng rắn trong quá tr ì nh tạo lớp ph ủ kh ô của lớp phủ hữu cơ nhằm so sánh các loại lớp phủ, thay đổi thành phần hoặc khi thay đổi cả hai. Để đánh giá định lượng độ khô nên sử dụng máy ghi cơ học theo các điều kiện môi trường được ki ể m soát. Việc sử dụng máy ghi cơ học cũng mang đến một phương pháp xác định đặc tính khô của lớp phủ, trong khi đặc t í nh này không th ể được xác định trong 8 h quy định c ủ a ngày làm vi ệ c. Phương pháp này hữu í ch khi so sánh diễn bi ế n trong quá tr ì nh kh ô của những lớp ph ủ cùng loại. Việc xác định thời gian khô thực t ế được ti ế n hành theo quy tr ì nh quy định trong TCVN 2096-1 (ISO 9117-1) hoặc TCVN 2096-3 (ISO 9117-3). SƠN VÀ VECNI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH Đ Ộ KHÔ VÀ THỜI GIAN KHÔ - PHẦN 4: PHÉP THỬ DÙNG MÁY GHI CƠ HỌC Paints and varnishes - Drying tests - Part 4: Test using a mechanical recorder 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thời gian thực hiện để đạt được các giai đoạn khô kh á c nhau của lớp phủ hữu cơ bằng cách sử dụng máy ghi đư ờ ng thẳng hoặc đường tròn xác định thời gian khô. Việc sử dụng máy ghi cơ học có giá trị để so sánh đặc tính khô của các lớp phủ cùng loại, khi một lớp phủ có thể tạo thành gel ở tốc độ nhanh hơn hay có độ bền cào xước cao hơn lớp ph ủ khác. Phương pháp này nhằm mô ph ỏ ng điều kiện tồn tại khi các vật thể đã ph ủ sơn xếp chồng lên nhau. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên b ả n mới nhất, bao gồm c ả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 2090 (ISO 15528), S ơn , vecni và nguyên liệu cho sơn và vecni - Lấy mẫu; TCVN 5668 (ISO 3270), Sơn, vecni và nguyên liệu của chúng - Nhiệt độ và độ ẩm để điều hòa và thử nghiệm; TCVN 5669 (ISO 1513), Sơn và vecni - Kiểm tra và chuẩn bị mẫu th ử ; TCVN 5670 (ISO 1514), Sơn và vecni - Tấm chuẩn để thử; TCVN 9760 (ISO 2808), Sơn và vecni - X á c định độ dày màng. 3. Nguyên tắc 3.1 . Máy ghi đ ườ ng thẳng Theo phương pháp A (sử dụng máy ghi đường thẳng), ph ủ sơn lên các miếng thủy tinh có k ích thước tối thiểu 300 mm x 25 mm. Các mi ế ng thủy tinh được đặt ở vị tr í sao cho mỗi kim vạch dấu có thể hạ th ấ p xuống vào trong lớp ph ủ sơn ướt trên m ỗ i mi ế ng. Các kim di chuyển dọc theo mi ế ng thủy tinh với tốc độ không đổi đã chọn trước. 3.2 . Máy ghi đ ườ ng tròn Theo phương pháp B (sử dụng máy ghi đường tròn), phủ sơn lên một t ấ m thủy tinh có kích thước khoảng 150 mm x 150 mm. Ngay lập tức đặt máy ghi th ờ i gian khô lên trên l ớ p ph ủ ướt và hạ thấp kim vạch dấu xuống lớp phủ và di chuyển hình vòng cung 360° với tốc độ không đổi đã chọn trước. 3. Nguyên tắc Lấy mẫu đại diện c ủ a sản phẩm được thử (hoặc của mỗi sản phẩm trong trường hợp hệ phủ đa lớp) theo TCVN 2090 (ISO 15528). Kiểm tra và chuẩn bị mỗi mẫu thử theo TCVN 5669 (ISO 1513). 5. Tấm thử 5.1 . Nền Sử dụng tấm thủy tinh sạch như mô tả trong TCVN 5670 (ISO 1514). 5.2 . Phủ t ấ m thử Chuẩn bị mỗi tấm thử theo TCVN 5670 (ISO 1514) và sau đó phủ sản ph ẩ m hoặc hệ sản phẩm cần thử lên tấm thử theo phương pháp quy định. Phương pháp ph ủ và độ dày l ớ p phủ khô được quy định b ở i nhà sản xuất hoặc được thỏa thuận giữa các bên liên quan, điều này được nêu trong báo cáo thử nghiệm [xem Điều 11, mục c) 2)]. 6. Điều kiện và số lần thử nghiệm Tiến hành thử í t nhất trên hai tấm mẫu thử với quy trình đo giống nhau ở nhiệt độ (23 ± 2) ° C và độ ẩ m tương đối của môi trường, trừ khi có thỏa thuận khác (xem TCVN 5668 (ISO 3270)). 7. Phương pháp A - Sử dụng máy ghi đường thẳng xác định thời gian khô 7.1 . Thi ế t bị, dụng cụ 7.1.1 . Máy ghi đường thẳng xác đ ị nh thời gian kh ô , được lắp nhiều kim vạch dấu có đường kính 2 mm, đ ỉ nh kim tròn để kéo trên những t ấ m thủy tinh đã phủ có kích thước đi ể n h ì nh 300 mm x 25 mm đặt song song nhau. Tay đòn của kim có khối lượng 5 g có thể được bổ sung để t ă ng áp lực lên các kim và vì vậy ghi lại được thời gian khô hoàn toàn. Các t ả i trọng khác có th ể được sử dụng theo th ỏ a thuận giữa các bên liên quan. Tốc độ có thể thay đổi theo các khoảng thời gian làm khô là 6 h, 12 h và 24 h. 7.1.2 . Kính lúp 7.2 . Cách tiến hành Ph ủ sơn lên các miếng thủy tinh. Ghi lại thời gian phủ. Ngay lập tức gắn các miếng thủy tinh này vào máy ghi và hạ tay đòn của kim vạch dấu xuống điểm xuất phát. Nhẹ nhàng hạ th ấ p kim xuống vị trí trên miếng thủy tinh tương ứng. Trước khi sử dụng, phải luôn đảm bảo đỉnh kim sạch và không dính sơn từ những lần thử trước. Bật động cơ và mỗi kim sẽ được tay đòn kéo dọc theo miếng thủy tinh tương ứng. Luôn luôn đánh dấu trên mi ế ng thủy tinh vị trí kim lần đầu được hạ thấp xuống lớp phủ ướt bằng bút đánh dấu hoặc phương pháp tương tự. Điều này sẽ hỗ trợ cho việc đo thời gian dọc theo miếng thủy tinh trong suốt giai đoạn đánh giá, v ì thường không dễ nhận ra dấu vết bắt đ ầ u ở điểm nào do sơn chảy ngược vào trong vết rãnh. Sau khi khô, đánh giá miếng thủy tinh bằng cách tham khảo Hình 1 để xác định thời gian mà tại đó đã đạt được giai đoạn khô cần thiết và ghi lại thời gian này. Việc sử dụng kính lúp làm tăng độ ch í nh xác khi đánh giá. Thời gian khô là tỷ số giữa khoảng cách đi được ở mỗi giai đoạn và tốc độ của kim. Xác định độ dày của lớp phủ khô, tính bằng micromét, theo một trong những phương pháp quy định trong TCVN 9760 (ISO 2808). CHÚ DẪN: 1 Điểm xu ấ t ph á t 2 Thời gian khô b ề mặt 3 Thời gian không bong 4 Thời gian khô cứng 5 Thời gian khô hoàn toàn Hình 1 - Các giai đoạn khô khi sử dụng máy gh i đường thẳng 8. Phương pháp B - Sử dụng máy ghi đường tròn xác định thời gian khô 8.1 . Thiết b ị , dụng cụ 8.1.1 . Máy ghi đ ườ ng tròn xác định thời gian kh ô , gồm một động cơ gắn trên đế ba chân, chân đế bọc cao su. Trục động cơ được định hướng thẳng đứng, với một bộ phận tay đòn gắn với nó để điều khiển kim vạch dấu làm bằng PTFE (polytetra f luoroetylen) theo chiều thẳng đứng được thăng bằng, phần cuối trục c ó đường kính khoảng 10 mm. Kim PTFE có khối lượng khoảng 12 g, vạch một vòng cung trên lớp phủ đang khô. Bộ phận tay đòn gồm một đối trọng để cho phép đi ề u chỉnh áp lực lên mũi kim gần như bằng không. Kim được di chuyển trong một cung tròn với tốc độ không đổi đã chọn trước. Máy ghi có thể ghi các khoảng thời gian khô khác nhau như 1 h, 6 h, 12 h hay 24 h. 8.1.2 . Tấm m ẫ u trong suốt, có thang đo tương ứng với từng tốc độ động cơ để nhận bi ế t thời gian ở các giai đoạn khô khác nhau do quan sát th ấ y những điểm khác biệt trên đường đã kẻ. 8.1.3 . Kính lúp 8.2 . Cách tiến hành Chuẩn bị tấm mẫu thử theo quy định trong Điều 5. Đối với loại máy ghi này, sử dụng t ấ m thủy tinh có kích thước khoảng 150 mm x 150 mm để xác định thời gian khô. Phủ sơn lên một tấm thủy tinh. Ghi lại thời gian phủ. Ngay lập tức gắn t ấ m thủy tinh vào máy ghi, và hạ thấp d ầ n kim vạch dấu xuống vị tr í trên t ấ m thử. Trước khi sử dụng, phải luôn đảm bảo đỉnh kim sạch và không dính sơn từ những lần thử trước. Bật động cơ để kim được kéo vòng quanh t ấ m thủy tinh. Luôn luôn đánh dấu trên tấm thủy tinh v ị trí kim l ầ n đầu được hạ th ấ p xu ố ng lớp phủ ướt bằng bút đánh d ấu hoặc phương pháp tương tự. Đi ề u này sẽ hỗ trợ cho việc đo thời gian dọc theo tấm thủy tinh trong suốt giai đoạn đánh giá v ì thường không dễ nhận ra dấu vết bắt đầu ở điểm nào do sơn chảy ngược vào trong rãnh. Sau khi khô, sử dụng tấm mẫu trong suốt đ ể đánh giá tấm thủy tinh bằng cách tham khảo Hình 2 để xác định thời gian mà tại đ ó đ ã đạt được giai đoạn kh ô c ầ n thi ế t và ghi lại thời gian này. Việc sử dụng kính lúp nâng cao khả n ă ng đánh giá. Thời gian kh ô là tỷ s ố giữa khoảng cách đi được ở mỗi giai đoạn và tốc độ của kim. Xác định độ dày của l ớ p phủ khô, tính bằng micromét, theo một trong những phương pháp quy định trong TCVN 9760 (ISO 2808). CHÚ DẪN: 1 Điểm xu ấ t phát 2 Thời gian khô bề mặt 3 Thời gian không bong 4 Th ờ i gian khô cứng 5 Thời gian khô hoàn toàn H ì nh 2 - Các giai đoạn khô khi sử dụng máy ghi đường tròn xác định thời gian khô 9. Phân loại giai đoạn khô Phân loại nêu trong Bảng 1 là đặc trưng cho những lớ p phủ không trầy xước bề mặt trong suốt quá tr ì nh đóng rắn. Đối với loại lớp phủ b ị trầy xước, như lớp phủ epoxy 2 thành phần hay polyuretan, sẽ có dấu vết r ấ t khác biệt ở chỗ kim vạch làm rách bề mặt l ớ p phủ gây ra các hình dạng thoi hay cánh diều. Bảng 1 - Phân loại giai đoạn khô Giai đoạn khô M ô tả Quan sát trong quá trình thử nghi ệ m Thời gian khô bề mặt Lớp phủ đã đủ c ứ ng do dung môi bay hơi hay phản ứng hóa học, hoặc cả hai, l ớ p phủ kh ô ng còn chảy hay dính vào ngón tay, có thể nh ẹ nhàng chạm vào lớp phủ. Thời gian chạm được đạt được khi vết rãnh h ì nh quả lê xuất hiện trong lớp phủ và l ớp phủ ngừng chảy trên đường di chuyển của kim, vết để lại trong lớp phủ làm lộ ra nền thủy tinh (xem Hình 1 và H ì nh 2). Thời gian không bong Khoảng thời gian đến khi đạt điều kiện bề mặt lớp phủ đã khô hoặc đóng rắn (xem thời gian có thể chạm) để lớp phủ không d í nh với các vật thể rất nh ẹ đặt trên nó. Thời gian không bong đạt được khi dấu vết liên tục trong lớp phủ chấm dứt và kim bắt đ ầ u làm rách lớp phủ hoặc để lại một rãnh x ờ m/sắc cạnh do nó bắt đầu di chuyển lên tr ê n lớp phủ (xem H ì nh 1 và H ì nh 2). Thời gian khô cứng Khoảng thời gian đến khi đạt điều kiện phản ứng làm khô hay đóng rắn, hoặc cả hai, diễn ra vừa đủ đ ể lớp phủ kh ô ng bị d ị ch chuyển cũng như kh ô ng để lại b ấ t kỳ d ấ u vết nào đáng chú ý , khi kẹp tấm thử giữa ngón tay cái đặt trên lớp phủ và ngón tay trỏ với một lực tương đối mạnh. Thời gian khô cứng đạt được khi kim vượt ra khỏi lớp phủ, di chuyển trên bề mặt, chỉ để lại một vết và không làm h ỏ ng hệ phủ (xem ở H ì nh 1 và H ì nh 2). Thời gian khô hoàn toàn Khoảng thời gian đ ế n khi đạt được điều kiện lớp phủ đã cứng hoàn toàn đến mức có thể dùng một lực xoắn l ớ n mà không làm lệch lớp phủ. Thời gian khô hoàn toàn đạt được khi kim kh ô ng để lại b ấ t kỳ dấu vết nào nhìn thấy trên l ớ p phủ (xem Hình 1 và H ì nh 2). 10. Độ chụm Không có dữ liệu v ề độ chụm. 11. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo kết qu ả thử nghiệm tối thiểu phải bao gồm các thông tin sau đây: a) T ấ t cả các thông tin cần thiết cho việc nhận biết sản ph ẩ m thử nghiệm; b) Viện dẫn tiêu chuẩn này; c) Chi tiết quy tr ì nh chuẩn bị tấm mẫu thử, bao gồm: 1) Vật liệu n ề n (bao g ồ m độ dày) và sự chuẩn bị bề mặt của nền (xem 5.1); 2) Phương pháp phủ lớp phủ thử lên nền, bao gồm thời gian và điều kiện khô giữa các lớp phủ trong trường hợp hệ phủ đa lớp (xem 5.2); d) Loại máy ghi xác định thời gian khô được sử dụng; e) Thời gian thực hiện để đạt được mỗi giai đoạn khô; f) Bất kỳ sai khác, do thỏa thuận hoặc nguyên nhân khác, so với quy trình đã quy định; g) Bất kỳ điểm khác thường (d ị thường) quan sát được trong quá trình thử nghiệm; h) Ngày thử nghiệm. MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu 1 . Phạm vi áp dụng 2 . Tài liệu viện dẫn 3 . Nguyên tắc 3.1 . Máy ghi đường thẳng 3.2 . Máy ghi đường tròn 4 . Lấy mẫu 5 . Tấm thử 5.1 . Nền 5.2 . Phủ tấm thử 6 . Điều kiện v à số lần thử nghiệm 7 . Phương pháp A - Sử dụng máy ghi đường thẳng xác định th ờ i gian khô 7.1 . Thi ế t bị, dụng cụ 7.2 . Cách tiến h à nh 8 . Phương pháp B - Sử dụng máy ghi đường tròn xác định th ờ i gian khô 8.1 . Thiết b ị , dụng cụ 8.2 . Cách tiến hành 9 . Phân loại giai đoạn khô 10 . Độ chụm 11 . Báo cáo thử nghiệm