GB T 23984-2009 色漆和清漆.低VOC乳胶漆中挥发性有机化合物(罐内VOC)含量的测定.pdf

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1、ICS 87.040 G 50 中华人民=H工J卢飞、和国国家标准GB/T 23984-2009/ISO 17895 :2005 色漆和清漆低voc乳胶漆中挥发性有机化合物(罐内VOC)含量的测定Paints and varnishes-Determination of the voIatHe organic compound content of low-VOC emuIsion paints (in-can VOC) (ISO 17895: 2005 , IDT) 2009-06-02发布中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会2010-02-01实施发布GB/T 2

2、3984-2009/ISO 17895 :2005 f.J1J吕本标准等同采用国际标准IS017895: 2005(色漆和清漆一一低VOC乳胶漆中挥发性有机化合物(罐内VOC)含量的测定(英文版。本标准等同翻译IS017895: 2005。为了便于使用，本标准编辑性修改内容如下:一用本标准代替本国际标准;一一删除国际标准的前言。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中海油常州涂料化工研究院、立邦涂料(中国)有限公司、昆山市世名科技开发有限公司。本标准主要起草人:黄宁、周湘玲、高继东、杜长森。I G/T 239

3、84-2009/ISO 17895: 2005 色漆和清漆低voc乳胶漆中挥发性有机化合物(罐内VOC)含量的测定1 范围本标准规定了采用气相色谱法定量测定在标准大气压下(101.325 kPa)低VOC含量乳胶漆中挥发性有机化合物(VOC)(罐内VOC)含量(即沸点最高可达250oc的有机化合物的含量的方法。本方法适用于VOC含量在O.01 % -0. 1 %之间(质量分数)的样品。本方法的主要目的是判定产品是否为低VOC乳胶漆，而不是例行的质量控制。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不

4、适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3186 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样(GB/T3186 2006 , IS0 15528:2000 ,IDT) GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T6682-2008 , IS0 3696:1987 , MOD) GB/T 6750色漆和清漆密度的测定比重瓶法(GB/T6750-2007 , IS0 2811-1 :1997 , IDT) GB/T 21862. 2色漆和清漆密度的测定第2部分:落球法(GB/T21862. 2

5、 2008 , IS0 2811-2: 1997 ,IDT) GB/T 21862. 3色漆和清漆密度的测定第3部分:振动法(GB/T21862. 3-2008, IS0 2811一3: 1997 ,IDT) GB/T 21862. 4色漆和清漆密度的测定第4部分:压杯法(GB/T21862. 4 2008 , IS0 2811-4: 1997 ,IDT) 3 术语和定义3. 1 3.2 下列术语和定义适用于本标准。挥发性有机化合物(VOC)volatile organic compound 在所处环境的正常温度和压力下，能自然蒸发的任何有机液体或固体。注1:目前涂料领域所采用的术语VOC，参

6、见挥发性有机化合物含量CVOC含量)。注2:美国政府法律规定，VOC仅限指那些在大气中具有光化学活性的化合物(见ASTMD 3960)。而任何其他的化合物都被定义为豁免化合物。参见IS04618J。挥发性有机化合物含量(VOC含量)volatile organic compound content 在规定的条件下所测得的涂料中存在的挥发性有机化合物的质量。注:所考虑的化合物的性质和数量取决于涂料应用的领域。对于每一种应用领域，限定值以及测定或计算的方法，由规则1)规定或商定。参见IS04618J。1) 对本标准而言采用的规则为1996】01-06的欧洲委员会决议96/13/EC中的定义:在标准

7、大气压(101.325 kPa) 下，沸点(或初沸点不超过250oc的所有有机化合物都是挥发性有机化合物CVOCs)。1 G/T 23984-2009/ISO 17895: 2005 3.3 3.4 3.5 3.6 3. 7 罐内VOCin-can voc 水性乳胶漆中存在的挥发性有机化合物。乳胶漆emulsion paint C latex paint) 有机漆基为水分散体的涂料。参见ISO4618J。完全汽化full evaporation 将液体样品中的VOCs由液态转变成气态的方法。注:尽管用带有黯摸密闭小瓶的顶空进样器能将一部分气相试样导人色谱柱，但这种完全汽化的方法在本质上与常规的

8、需建立平衡的顶空分析法是不肉的。由于小瓶的样品量很少，当加热到某一温度时，实际上所有的VOCs都进入气相。标准储备混合物stock reference compound mixture 由纯物质制备的混合物，用于标准加入法。注:标准储备混合物的浓度由样品中各个组分的原始质量及其纯度决定。多点栋准加入法multiple standard addition method 通过向样品中加入已知量的标准储备混合物来测定VOC含量的方法。4 原理采用顶空进样器使很少量的稀释后的样品中的VOCs完全汽化，然后用气相色谱分析法测定其含量，如下所述:在隔膜密封的小瓶中，将几微升用缓冲液稀释后的样品加热至150

9、oC，当完全汽化后，一部分气相试样导入非极性毛细管柱中。对相对保留时间低于十四烧(沸点252.6 OC)的所有组分的峰面积进行积分，采用标准储备混合物(见3.创作为标准添加物以四种浓度等级来测定VOC含量。测定结果是基于标准储备混合物的平均响应因子。注:试样中各个组分的测定，或分别由含尽可能少的VOCs的乳液或乳胶漆制备的标准物的测定，可用来验证分析系统。5 仪器普通的实验室仪器和政璃器臣，以及下列仪器:5. 1 气相色谱系统:顶空进样器，最好具有自动的样品传输器以及能程序升温的毛细管气相色谱仪、火焰离子化检测器或质量选择检测器和数据处理系统组成。与样品接触的顶空进样器的所有部件(例如分配针头

10、、分配阀、输送管)都应能够加热。5.2 非极性的熔融石英毛细管柱:固定相由95%，-，100%的二甲基硅酣和5%0%的苯基硅酣组成，并化学键合到柱上。注:柱长30m，内径。.32mm，并涂有95%二甲基硅酣和5%的苯基硅酣混合物膜厚约1m)的毛细管柱适用于实验室测试。5.3 微量注射器:50L。5.4 2 mL一次性塑料注射器。5.5 隔垫密封的小瓶，容量约20mL，并配有涂有聚四氟乙烯CPTFE)的丁基橡胶或硅橡胶隔垫瓶盖。GB/T 23984-2009/1S0 17895: 2005 由于本标准中规定的试验条件会导致小瓶内具有相当高的压力，需小心确保小瓶密封。5.6 容量瓶:1L。5. 7

11、 分析天平:能准确称量至0.1mg。5.8 托盘天平:能准确称量至o.1 g。5.9 冷藏箱:用来储存标准化合物。6 试剂和材料除非另有规定，只能使用已确认为的分析级的试剂(纯度大于99%)及符合GB/T6682中规定的1级水。6. 1 气体一一载气:干燥元氧的氮气、氮气或氢气，纯度至少为99.995%(体积分数。一一检测器气体:氢气纯度至少达99.995%(体积分数)，以及不含有机化合物的压缩空气。6.2 标准储备混合物，含有下列代表性的标准化合物:一一二乙二醇单丁隧;一一二乙二醇单了隧乙酸酶;一一一丁醇;一一丙烯酸丁黯;一一-丙烯酸一2一乙基己醋;一一苯乙烯;一一乙酸乙烯醋。用分析天平(5

12、.7)各称取约1g(精确至1mg)的每一种标准化合物于隔垫密封的小瓶中，先加入高沸点化合物，再加入低沸点化合物。只有在加入每一种标准化合物时才除去瓶盖。在混合物中加入约1 000 mg/kg的阻聚剂(6.4)。注:将所用标准化合物预先冷却或用移液管移取法能减少称重时易挥发物质的蒸发。附录A是标准储备混合物的色谱自示例。6.3 拧棱酸盐缓冲溶液，pH5.0:可从市场上购买，也可以自己制备，制备时在1L的容量瓶中加入20.265 g拧棱酸和7.840g氮氧化纳，并在20oc下加入去离子水至刻度。6.4 聚合反应抑制剂:2，6一二叔丁基一4一甲基苯盼或N，N一二甲基二硫代氨基申酸醋的水合酸性纳盐。6

13、.5 十四烧:纯度至少为99.5%(质量分数)。7 取样按GB/T3186的规定，取受试产品的代表性样品。8 测试步骤8. 1 测定次数对不加标准添加物的试样(见8.2.3)以及加入标准添加物的四种试样(见8.2.4)，每一种都分别进行三次重复测定。8.2 样品制备8.2.1 通则样品制备包括稀释乳胶漆样品(见8.2.2)以及制备加入和不加入标准添加物的试样(分别见8.2.4和8.2.3)。制备样品时动作要快，因为用拧棱酸盐缓冲溶液稀释的原样容易形成浆状物，并且由于个别组分的挥发而使结果下降。3 G/T 23984-2009/ISO 17895: 2005 图1为样品制备示意图。8.2.2 用

14、于不加标准添加物的分析口EP-O 按8.2.3制备的3份试样EP一。一1EP 0-2 EP 0-3 。一一原样;原样一乳肢漆(EP)口EP 稀释试样8.2.2 用于加标准添加物的分析EP-Al0 EP-A20 EP-A30 按8.2.4制各自种稀释等级样品，每一种3份试样EP-Al0-l EP-A20-1 EP-A30-1 EP-Al0-2 EP-A20-2 EP-A30 2 EP-Al0-3 EP-A20-3 EP-A30-3 A10、A20、A30、A40一一以标准储备混合物为标准添加物的量为10mg、20mg、30mg和40mg o 图1样品制备示意图8.2.2 原样的稀释口EP-A40

15、 EP-A40 1 EP A40-2 EP-A40 3 在带隔垫瓶盖的小瓶(5.5)中加入10g原样(乳胶漆)和10g拧棱酸盐缓冲溶液(6.3)(均精确到0.1 g)，密封并混合均匀。8.2.3 不加多级标准添加物的分析试样的制备用力摇晃装有稀释后乳胶漆样品(制备见8.2.幻的密封小瓶，然后立即将2mL一次性注射器(5.4)插入隔垫中抽出过量的气体。在三个小瓶(5.5)中各称入(15土3)mg的等分试样(精确到0.1 mg)，并立即密封小瓶，用于分析。注:初始试样的质量越大会因瓶内压力增加而导致分析结果有误。8.2.4 加入多级标准添加物的分析试样的制备按8.2.2制备4份稀释后的乳胶漆样品，

16、用50L注射器(5.3)分别加入10L、20L、30L和40L标准储备混合物(6.2)(每一个小瓶中加入的量不同)。称量每个小瓶(精确到0.1mg)。密封小瓶并充分混合均匀。再次用力摇晃密封的小瓶，然后立即将2mL一次性注射器(5.4)插入隔垫中抽出过量的气体。在三个空的小瓶(5.5)中各称取(15土3)mg巳加入标准添加物并稀释后的等分试样(精确到0.1mg)，立即密封小瓶，用于分析。8.3 分斩将按8.2.3和8.2.4准备好的小瓶放入顶空进样器中。8. 3. 1 J页空进样器4 样品的控制温度传送管和分配阀的控制温度温度保持时间150 oc 160 oc 4 min GB/T 23984

17、-2009/ISO 17895: 2005 8.3.2 气相色谱根据仪器的设置调节气相色谱的条件，下面给出了两个示例。示例1:带样品环路的顶空进样器毛细管柱:长30m，内径。.32mm，涂有95%的二甲基硅酣和5%苯基硅酶混合物(膜厚约1m)。温度:进样口温度:250oC 炉温:初始温度:1000C升温速率:10 oC/min 最终温度:2800C检测器温度:3000C载气流速:1.8mL/min 分流比:1 : 10 示例2:采用等压法的顶空进样器毛细管柱:长30m，内径0.32mm，涂有95%的二甲基硅酣和5%苯基硅酣混合物膜厚约1m)，其与接在柱和检视tl器之间1.5 mXO.15 mm

18、的甲基去活化的限流毛细管相连。温度:进样口温度:200oC 炉温:初始温度:1000C升温速率:100C/min最终温度:280oC 检测器温度:300 oC 载气流速:约1.8mL/min相当于压力设定为h空160kPa，=125 kPa 分流:分流速率30mL/min50 mL/min。8.4 积分终点的确定通过单独的GC分析确定十四烧的保留时间，该时间即为VOC测定的积分终点。9 评定方法9. 1 峰面积的测定对保留时间小于十四烧的所有峰面积进行积分，得到面积总和来评定色谱图。注:在测定峰面积时，积分值中所包括的峰的信号/噪声比例至少为5:10 标准加入法的测定准确度主要受样品称人小瓶时

19、精密度的影响。为避免过早的挥发损失，操作时动作要快。基于这个原因，实际操作时15mg的样品质量只能是近似量，因此将每次分析的峰面积按式(1)除以实际样品的质量归一化至1mg样品的峰面积。Anorm A . ( 1 ) 上 m 式中:Anorm归一化至1mg乳胶漆校准后的峰面积，单位为面积单位值每毫克(面积单位值/mg);A一一一保留时间小于十四烧的所有峰的积分面积，单位为面积单位值;mvd一一一试样(EP一0-1至EP-A40-3，见图1)的质量，单位为毫克(mg); mp一一乳胶漆原样(EP)的质量，单位为克(g); mcb 加入到原样中的拧橡酸缓冲溶液的质量，单位为克(g)。9.2 罐内V

20、OC含量的计算首先对不加标准添加物的试样以及加入标准添加物分别为10mg、20mg、30mg和40mg的试样，每种情况下进行三次测定，并计算所得到的归一化峰面积Amnn，然后按式(2)计算平均值Anonn，单位为面积单位值每毫克。5 G/T 23984-2009/ISO 17895: 2005 互norm=主AnormCX)( 2 ) 式中:A人儿n2测定后归一化至1mg乳胶漆的峰面积，单位为面积单位值每毫克(面积单位值/r红m丑19); X一一一分别对应于标准添加物为omg、1川omg、20mg、3omg和4omg的试样。通过计算，或者通过计算并将按这种方式得到的平均面积单位值对相应的标准添

21、加物量作图进行线性回归分析。从纵轴上的截距Ay以及线性回归曲线的斜率B(见图2)，按式(3)计算原样质量mp中voc的含mvoc单位为毫克(mg)。A mvoc一五用式(4)计算罐内voc含量，以毫克每千克(mg/kg)表示:( 3 ) nu nu nu -A X -mp 一一o v w ( 4 ) 式中:mp一一乳胶漆原样(EP)的质量，单位为克。要换算成以克每升表示的罐内voc含量Pv，需知道乳胶漆的密度，该密度可以从生产商提供的资料中查取或采用GB/T6750、GB/T21862. 2、GB/T21862. 3和GB/T21862. 4中规定的任何一种方法测定。仲裁分析，按GB/T675

22、0规定测得的值为最终值。用式(5)进行换算:voc 1 000 .( 5 ) 式中:Wvoc 罐内voc的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)(质量分数hPEP 乳胶漆原样的密度，单位为克每毫升(g/mL)。10 精密度10. 1 总则在八个实验室内进行了四种不同的实验室间的研究，得到下述结果:10.2 重复性限(r)重复性限r，是指由同一操作者在同一实验室用标准化的试验方法对同一材料在短的时间间隔内所得到的两个单一试验结果之间的绝对差值低于重复性限值r，则结果值得信赖。对于本方法为10% ，可预期其概率为95%。10.3 再现性限(R)再现性限R，是指出不同操作者在不同实验室用标准化的试验方

23、法对同一材料所得到的两个试验结果之间的绝对差值低于再现性限值R，则结果值得信赖。对于本方法R为30%，可预期其概率为95%。6 GB/T 23984 2009/ISO 17895:2005 X一一标准添加物的量，单位为毫克(mg); Y-An(刀，单位为面积单位值每毫克(面积单位值/mg);1一一试样EPO1至EP0-3(不加标准添加物)(见图1);2一一一试样EP-A10-1至EP-A10-3C10mg标准添加物)(见图1); 3-一试样EP-A20-1至EP-A20-3(20mg标准添加物)(见图1); 4一试样EP-A301至EP-A30-3(30mg标准添加物)(见图。;5一一试样EP

24、-A40-1至EP-A403(40mg标准添加物)(见图1)。Ay.线性回归曲线纵轴上的截距。图2线性回归曲线门试验报告试验报告至少应包括以下内容:a) 注明本标准编号;b) 完全识别受试产品所必需的全部细节(生产商、商标、批号等); c) 分析用气相色谱条件;d) 按第9章规定的计算得到的罐内voc含量，单位为毫克每千克(mg/kg)或克每升(g/L); e) 与规定的试验方法的任何不同之处;。有关方之间商定的条款;g) 试验日期。7 GB/23984-2009/ISO 17895:2005 8 附录A(资料性附录)标准混合物和十四烧的气相色谱图Y 190 180 170 160 150 1

25、40 2 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 。10 X一一保留时间，单位为min;Y一一检测器信号，单位为mV。1一一乙酸乙烯酷;2一一正丁醇;3一一丙烯酸丁黯;4一一苯乙烯;5一一工乙二醇了隧;4 3 6一一丙烯酸2乙基已基蘸(丙烯酸异辛醋); 7一一二乙二薛丁酷乙酸醋;8一一十四烧。6 5 20 7 8 30 40 X 注:通过单独的气相色谱分析确定十四烧的保留时间见8.4)。在色谱图中标准化合物的峰给好与各自的保留时间一一对应。图A.l标准储备混合物和十四挠的气相色谱图GB/T 23984-2009/ISO 17895 :2005 参考

26、文献1 J GB/T 23985-2009 色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法(GB/T 23985-2009 , ISO 11890-1: 2007 ,IDT) 2J GB/T 23986-2009 色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定气相色谱法(GB/T 23986-2009 , ISO 11890-2: 2006 , IDT) 3J ISO 4618 色漆和清漆一一术语和定义4J ASTM D 3960 色漆和相关涂料中挥发性有机化合物(VOC)含量的测定方法标准5J MARKELOV，M，GUZOWSKI，J.丑，Jr.,Anal. Chim. Acta,1

27、993 ,276 , pp. 235-245 9 的OONMmhh。自gON|寸白的NH筒。中华人民共和国国家标准色漆和清漆低voc乳股漆中挥发性有机化合物(罐内VOC)含量的测定GB/T 23984-2009/ISO 17895: 2005 * 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址www.spc.且 电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销怜开本880X 1230 1/16 印张1字数18千字2009年10月第一版2009年10月第一次印刷关书号:155066 1-38624 GB/T 23984-2009 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533