T∕CSTM 00636-2022 涂料及相關(guān)材料中總揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量（TVOC）的測(cè)定 氣袋法

1、ICS 87.040CCS G 50團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTM 006362022涂料及相關(guān)材料中總揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量（TVOC）的測(cè)定氣袋法Determination of total volatile organic compounds (TVOC) emission fromcoatings and related materials Air-bag method2022-08-29發(fā)布2022-11-29實(shí)施中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布T/CSTM 006362022前 言本文件參照GB/T 1.12020化工作導(dǎo)則第1部分：化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則和GB/T20001.4編寫(xiě)規(guī)則 第4部分

2、：試驗(yàn)方法的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容有可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體委員會(huì)化工材料領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC05）提出。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體委員會(huì)化工材料領(lǐng)域委員會(huì)涂料和顏料技術(shù)委員會(huì)（CSTM/FC05/TC05）歸口。IT/CSTM 006362022涂料及相關(guān)材料中總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）釋放量的測(cè)定 氣袋法重要提示使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍本文件規(guī)定了采用氣袋法測(cè)定涂料及相關(guān)材料中總揮

3、發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）釋放量的原理、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)條件、取樣規(guī)則、試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。本文件適用于常溫自干型涂料（如墻面涂料、木器涂料、地坪涂料等）中揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量的測(cè)定。其他類(lèi)型的涂料及相關(guān)材料中揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量的測(cè)定可參考本文件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 3186GB 11614色漆、清漆和色漆與清漆用原材料取樣平板玻璃GB/T 18204.22014公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法第2部分：化學(xué)

4、污染物GB/T 20777色漆和清漆試樣的檢查和制備GB/T 378842019涂料中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）釋放量的測(cè)定ISO 16000-6：2011室內(nèi)空氣第6部分：通過(guò)Tenax TA吸附劑活性取樣、熱脫附和使用MS或MS-FID的氣相色譜法測(cè)定室內(nèi)和試驗(yàn)室空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物（Indoor air Part 6:Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active samplingon Tenax TA sorbent, thermal desorption an

5、d gas chromatography using MS or MS-FID）3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T 378842019界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物 target volatile organic compound產(chǎn)品中選擇和分析的單一揮發(fā)性有機(jī)化合物。注例如甲苯、甲醛、醇酯十二（2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇及其異構(gòu)體）等。來(lái)源：GB/T 378842019，3.13.2目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量 target volatile organic compound emission1T/CSTM 006362022在靜態(tài)密閉釋放環(huán)境下，在一個(gè)或多個(gè)采樣時(shí)

6、間點(diǎn)，采用吸附管采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）分離，保留時(shí)間在正已烷至正十六烷之間（包括正己烷和正十六烷）的目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度。來(lái)源：GB/T 378842019，3.2，有修改3.3總揮發(fā)性有機(jī)化合物 total volatile organic compounds; TVOC采用吸附管采樣，用非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）對(duì)采集樣品進(jìn)行分析，保留時(shí)間在正己烷至正十六烷之間（包括正己烷和正十六烷）的所有揮發(fā)性有機(jī)化合物。來(lái)源：GB/T 378842019，3.3，有修改3.4總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）釋放量 total volatile organic compound

7、s（TVOC）emission在靜態(tài)密閉釋放環(huán)境下，在一個(gè)或多個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)，采用吸附管采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）分離，保留時(shí)間在正已烷至正十六烷之間（包括正已烷和正十六烷）的所有揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度總和。來(lái)源：GB/T 378842019，3.4，有修改3.5氣袋法 air-bag method氣袋，模擬靜態(tài)密閉釋放環(huán)境，用于測(cè)定涂料（包括涂膜）及相關(guān)材料釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度。4原理涂料產(chǎn)品按要求進(jìn)行制板，并將試板在試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，再置于氣袋中 ,一定時(shí)間后，采集氣袋內(nèi)一定體積的氣體，選用合適的分析儀器測(cè)定所采集氣體中揮發(fā)性有機(jī)化合物的質(zhì)量，并根據(jù)采集氣體的體積，計(jì)

8、算試板的揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量。5試驗(yàn)準(zhǔn)備5.1材料/氣袋負(fù)荷比計(jì)算材料/氣袋負(fù)荷比按公式（1）計(jì)算：L S.（1）R式中：2 3L材料/氣袋負(fù)荷比，單位為平方米每立方米（m/m）；S試板暴露的表面積，單位為平方米（m2）；R氣袋容積，單位為立方米（m）。35.2底材要求除另有商定，試驗(yàn)用底材宜選用符合GB 11614規(guī)定的無(wú)色透明平板玻璃，尺寸為200 mm300 mm，厚度為4 mm6 mm，試板面積按材料/氣袋負(fù)荷比為 2.0 m/m（或按供需雙方商定）計(jì)算。試驗(yàn)用底材2 3應(yīng)在試驗(yàn)前清洗干凈并干燥。5.3氣袋要求2T/CSTM 0063620225.3.1氣袋材質(zhì)與容積氣袋材質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足惰

9、性和密封性要求（例如全氟乙烯丙烯共聚物等材質(zhì)），容積建議為50 L。不得使用有記憶效應(yīng)的氣袋。5.3.2氣袋清潔按照如下步驟在試驗(yàn)前對(duì)氣袋進(jìn)行清潔：連接聚四氟乙烯（PTFE）管與氣袋套管；用干燥的氮?dú)馓畛浯?，然后用抽樣泵排空氣袋；重?fù)填充和排空操作3次。也可預(yù)先加熱氣袋（如80）以降低本底濃度。5.3.3氣袋本底濃度測(cè)定氣袋在試驗(yàn)前都需要對(duì)袋內(nèi)空氣進(jìn)行采樣分析，以保證袋內(nèi)的本底濃度不影響后續(xù)測(cè)定的準(zhǔn)確性。其中，TVOC濃度應(yīng)滿(mǎn)足0.008 mg/m的要求。36試驗(yàn)條件樣品儲(chǔ)藏室和試板制備間的試驗(yàn)條件為：溫度232，相對(duì)濕度50%5%。7取樣規(guī)則7.1按GB/T3186的規(guī)定取樣，也可按商定方

10、法取樣。取樣量根據(jù)檢驗(yàn)需要確定，樣品密封在密閉容器內(nèi)，并標(biāo)明取樣日期。7.27.3按GB/T 20777的規(guī)定，檢查和制備每一個(gè)試驗(yàn)樣品，準(zhǔn)備“待測(cè)”狀態(tài)下的最終試驗(yàn)樣品。為保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)樣品在制板前應(yīng)在試驗(yàn)條件（見(jiàn)第6章）下至少放置24 h。8試驗(yàn)步驟平行試驗(yàn)8.1所有試驗(yàn)均進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)。8.2試板制備與養(yǎng)護(hù)按涂料產(chǎn)品提供的施工用量和施工方法，將試驗(yàn)樣品均勻施涂到底材（見(jiàn)5.2）的一個(gè)面上，除另有商定外，應(yīng)在試驗(yàn)條件（見(jiàn)第6章）下養(yǎng)護(hù)。涂布率和試板養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求見(jiàn)表1。表 1涂布率和試板養(yǎng)護(hù)時(shí)間類(lèi)型類(lèi)別涂布率/(g/m2)試板養(yǎng)護(hù)時(shí)間/d木器涂料1503（色漆）；1003（清漆）1

11、50377工業(yè)涂料車(chē)輛涂料內(nèi)飾件用涂料3T/CSTM 006362022表 1（續(xù)）類(lèi)型類(lèi)別涂布率/(g/m2)試板養(yǎng)護(hù)時(shí)間/d工業(yè)涂料室內(nèi)非工廠化防腐涂料膩?zhàn)?0037100015（液體狀態(tài)下）1333（色漆）；503 （清漆）2503內(nèi)墻涂料內(nèi)墻底漆37內(nèi)墻面漆建筑涂料S型，R型2003地坪涂料W型J型1250 33200033涂料產(chǎn)品未明確施工用量和施工方法時(shí)，可用線(xiàn)棒涂布器進(jìn)行刮涂制板。使用規(guī)格為 100的線(xiàn)棒涂布器刮涂一道。8.3氣體采集8.3.1將在試驗(yàn)條件（見(jiàn)第6章）下養(yǎng)護(hù)后的試板置于氣袋內(nèi)，密閉抽真空，再通入30L氮?dú)猓兌炔恍∮?9.995%）。8.3.2將氣袋在試驗(yàn)條件（見(jiàn)

12、第 6章）下放置一定時(shí)間（除另有商定外，以密閉氣袋時(shí)刻為0時(shí)刻計(jì)，靜置時(shí)間為1 d）后，采集氣袋內(nèi)氣體。采集氣體時(shí)，應(yīng)記錄采樣時(shí)間、采樣流量、采樣地點(diǎn)的溫度和大氣壓力。采樣前，使用流量計(jì)（附錄A中A.3.6）對(duì)恒流采樣器（附錄A中A.3.5）進(jìn)行校正。8.4 TVOC釋放量的測(cè)定按附錄A的規(guī)定進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的氣袋技術(shù)參數(shù)、采樣條件及TVOC釋放量測(cè)試條件。由于測(cè)試所用氣袋的規(guī)格、測(cè)試的涂料樣品類(lèi)型及TVOC釋放量測(cè)試的儀器類(lèi)型不同，因此不可能給出測(cè)試的普遍參數(shù)，列于附錄B中B.1的氣袋技術(shù)參數(shù)和B.2.1的釆樣條件已被證明對(duì)測(cè)試室內(nèi)用墻面涂料中TVOC釋放量是合適的。8.5甲醛釋放

13、量的測(cè)定按GB/T 18204.22014中7.2的規(guī)定進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的氣袋技術(shù)參數(shù)、采樣條件及甲醛測(cè)試條件。由于測(cè)試所用氣袋的規(guī)格及測(cè)試的涂料樣品類(lèi)型不同，因此不可能給出測(cè)試的普遍參數(shù)，列于附錄B中B.1的氣袋技術(shù)參數(shù)和B.2.2的采樣條件已被證明對(duì)測(cè)試室內(nèi)用墻面涂料中甲醛釋放量是合適的。也可采用液相色譜法進(jìn)行測(cè)試。9試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括下列內(nèi)容：a)b)c)本文件編號(hào)；識(shí)別待試產(chǎn)品必需的全部細(xì)節(jié)，如樣品名稱(chēng)、樣品狀態(tài)、配比等；測(cè)試條件：氣袋條件（氣袋容積、溫度、相對(duì)濕度等）、試板養(yǎng)護(hù)時(shí)間、采樣時(shí)間、采用的檢測(cè)器類(lèi)型等；d)與規(guī)定試驗(yàn)方法的任何差異；4T/CSTM 0063

14、62022e)f)g)試驗(yàn)結(jié)果及其表示；試驗(yàn)期間中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；試驗(yàn)日期。5T/CSTM 006362022附錄 A（規(guī)范性）TVOC釋放量的測(cè)定A.1原理使用吸附管采集一定體積的氣袋內(nèi)的氣體，所采氣體中的揮發(fā)性有機(jī)化合物被吸附在吸附劑上,經(jīng)熱解吸裝置解吸附，再以非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）分離，氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）和/或質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）測(cè)定所采集氣體中揮發(fā)性有機(jī)化合物的質(zhì)量，并根據(jù)采集氣體的體積，計(jì)算試板的揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量。A.2試劑和材料A.2.1A.2.2標(biāo)記物：正己烷和正十六烷，純度不小于99%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），或已知純度。目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物：正丁醇、異丁醇、苯、

15、甲苯、乙苯、二甲苯、三乙胺、二甲基乙醇胺、2-氨基- 2-甲基-1-丙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二（2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇及其異構(gòu)體）等，純度不小于99%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），或已知純度。A.2.3A.2.4A.2.5A.2.6甲醇：純度不小于99%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），且不得含有A.2.2中的化合物。載氣：氮?dú)饣蚝?，純度不小?9.995%。燃?xì)猓簹錃?，純度不小?9.995%。助燃?xì)猓嚎諝狻.3儀器設(shè)備A.3.1A.3.2氣相色譜儀：配備FID和/或MSD。石英毛細(xì)管柱（非極性）：長(zhǎng)度至

16、少為30 m，柱內(nèi)涂覆極性指數(shù)小于10的聚二甲基硅氧烷固定相或其改性固定相的色譜柱。也可使用其他極性的色譜柱，應(yīng)在報(bào)告中注明。A.3.3A.3.4熱解吸裝置：能對(duì)吸附管進(jìn)行熱解吸，其解吸溫度及載氣流速可調(diào)。吸附管：為玻璃管或內(nèi)壁光滑的不銹鋼管，管內(nèi)裝有約200 mg粒徑為0.18 mm0.25 mm的符合ISO 16000-6：2011中規(guī)定的吸附劑（其他類(lèi)型的吸附劑也可使用，應(yīng)在報(bào)告中注明）。使用前采用惰性氣體（如氮?dú)猓└邷乩匣?，老化至無(wú)雜質(zhì)峰為止，老化后密封保存。A.3.5恒流采樣器：在采樣過(guò)程中流量穩(wěn)定，流量范圍應(yīng)包含 0 mL/min500 mL/min,流量波動(dòng)性不超過(guò)采樣流量的5%

17、。A.3.6A.3.7A.3.8流量計(jì)：用于校正恒流采樣器，流量范圍應(yīng)包含0mL/min500mL/min,示值誤差不超過(guò)10%。微量注射器：10L。電子天平：實(shí)際分度值d=0.1 mg。A.4試驗(yàn)步驟A.4.1采樣A.4.1.1吸附管的穿透試驗(yàn)：串聯(lián)兩支吸附管采樣，如后一支吸附管中檢出目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物的量低于檢出限，即認(rèn)為吸附管沒(méi)有穿透。A.4.1.2采樣前調(diào)節(jié)恒流采樣器的采樣流量，且吸附管無(wú)穿透。選擇合適的采樣量以確保測(cè)試結(jié)果在6T/CSTM 006362022曲線(xiàn)的濃度范圍內(nèi)。A.4.1.3采樣完畢后取下吸附管，密封吸附管的兩端并做好標(biāo)記，然后放入密封容器中，并在7 d內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。采

18、樣后吸附管的保存應(yīng)按制造商要求進(jìn)行。A.4.2測(cè)試條件根據(jù)所用熱解吸氣相色譜儀的性能及試驗(yàn)樣品的實(shí)際情況選擇合適的測(cè)試條件。由于測(cè)試結(jié)果取決于所使用的儀器，因此不可能給出測(cè)試條件的普遍參數(shù)。GB/T 378842019中附錄E的測(cè)試條件已被證明對(duì)測(cè)試是合適的。A.4.3工作溶液的制備以甲醇（A.2.3）為溶劑，將目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物配制成濃度分別約為5g/L、2.5g/L、1.25g/L、0.625g/L、0.125g/L、0.0625g/L的溶液。也可根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際需要選擇合適的工作溶液濃度范圍。A.4.4樣品吸附管系列的制備使用微量注射器（A.3.7）分別抽取1L工作溶液（A.4.3）,在

19、有30mL/min的氮?dú)馔ㄟ^(guò)吸附管（A.3.4）情況下，分別注入吸附管（A.3.4）,5 min后將吸附管取下并密封，完成樣品吸附管系列的制備。也可根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際需要抽取合適的工作溶液體積，選擇合適的吹掃條件。A.4.5曲線(xiàn)的繪制將樣品吸附管（ A.4.4）分別置于熱解吸裝置中，經(jīng)范圍為280300的溫度充分解吸后，使解吸氣體由進(jìn)樣閥快速進(jìn)入氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)試，以保留時(shí)間和/或質(zhì)譜圖定性，以峰面積定量。其中，質(zhì)譜定量時(shí)采用總離子流（TIC）色譜圖的峰面積。以各組分(目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)的質(zhì)量（g）為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，分別繪制曲線(xiàn)，并計(jì)算線(xiàn)性回歸方程。A.4.6氣袋本底測(cè)試和試板測(cè)試采集

20、的氣袋本底吸附管和試板吸附管，按與A.4.5中相同的熱解吸-氣相色譜測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)的釋放量，以保留時(shí)間和/或質(zhì)譜圖定性，以峰面積定量（質(zhì)譜按TIC圖）。測(cè)定TVOC釋放量時(shí)，根據(jù)總峰面積，以甲苯的響應(yīng)因子來(lái)定量計(jì)算。目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量以其對(duì)應(yīng)的校正因子來(lái)定量計(jì)算，也可以甲苯的響應(yīng)因子來(lái)定量計(jì)算。A.5試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算A.5.1總則TVOC釋放量為濃度大于或等于0.005 mg/m3的各組分加和計(jì)算。A.5.2線(xiàn)性回歸方程根據(jù)樣品吸附管中各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)的質(zhì)量及相應(yīng)色譜峰的面積，通過(guò)最小二乘法擬合得到線(xiàn)性回歸方程式，見(jiàn)公式(A.1)

21、,其線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)r應(yīng)大于0.995。Ai ki m bi . ( A.l ) 式中：7T/CSTM 006362022樣品吸附管中組分i的色譜峰面積；組分i的線(xiàn)性回歸方程的斜率；樣品吸附管中組分i的質(zhì)量，單位為微克(g)；組分i的線(xiàn)性回歸方程在Y軸上的截距。注：也可采用非線(xiàn)性校正，但需增加溶液系列數(shù)。A.5.3各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)釋放量的計(jì)算各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)的釋放量,單位以毫克每立方米(mg/m)表示,按公式(A.2)3計(jì)算：Ci mi m0 . ( A.2 )V式中：Cii組分的釋放量，單位為毫克每立方米(mg/m)；3mi試板吸附管中組分i的質(zhì)量，單位為

22、微克(g)；m0氣袋本底吸附管中組分i的質(zhì)量，單位為微克(g)；V采樣體積，單位為升(L)。A.5.4狀態(tài)下各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)釋放量的計(jì)算各組分(和/或目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物)的釋放量,單位以毫克每立方米(mg/m)表示,按公式(A.3)3換算成狀態(tài)下的釋放量：101.3 t 273Cc Ci . ( A.3 )P273式中：Cc狀態(tài)下i組分的釋放量，單位為毫克每立方米(mg/m3)；Ci i組分的釋放量，單位為毫克每立方米(mg/m3)；101.3大氣壓，單位為千帕 (kPa)；采樣時(shí)采樣點(diǎn)的大氣壓力，單位為千帕(kPa)；采樣時(shí)采樣點(diǎn)的溫度，單位為攝氏度(C)；PT273攝

23、氏溫度與絕對(duì)溫度的換算值。A.5.5狀態(tài)下TVOC釋放量的計(jì)算狀態(tài)下TVOC的釋放量，單位以毫克每立方米(mg/m),按公式(A.4)計(jì)算：3i nCTVOCCc . ( A.4 )i 1式中：CTVOC狀態(tài)下CC狀態(tài)下TVOC釋放量，單位為毫克每立方米(mg/m3)；i組分的釋放量，單位為毫克每立方米(mg/m3)。8T/CSTM 006362022CTVOC取兩次測(cè)試結(jié)果的平均值，其相對(duì)偏差應(yīng)小于15%。當(dāng)平均值小于1 mg/m3時(shí),結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后兩位；當(dāng)平均值大于或等于1 mg/m3時(shí)，結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后一位。A.6檢出限單一目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量的檢出限為0.005 mg/m (以甲苯計(jì))。39T/CS