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辊涂施工时涂料抗飞溅性能测定的标准试验方法（D4707-24）
📋 概述与适用范围
标准编号D4707‑24由美国材料与试验协会（ASTM）制定，归属D01.42建筑涂料分委员会。该标准最初于1987年批准，本次修订版于2024年12月正式发布，替代了上一版本D4707‑09（2017）。标准全文依据世界贸易组织技术性贸易壁垒委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中公认的标准化原则制定。
本试验方法适用于测定各类涂料在辊涂施工时产生飞溅的倾向。无论是水性乳胶漆还是溶剂型色漆，均可采用该方法进行评价。环境调节和取样分别引用ASTM D3924和D3925标准，保证了试验条件的一致性和样品的代表性。此外，标准还明确指出，涂料的飞溅性能可能随时间缓慢变化，因此测试结果仅反映测试当时的性能状态。
该标准的核心价值在于消除了施工工具（即滚筒）差异带来的变量，通过标准化缺口辊轮模拟实际辊筒的飞溅机理，使得结果完全反映涂料自身的抗飞溅品质。它为涂料研发过程中的配方优化以及生产环节中的质量控制提供了客观、可重复的定量评价手段，在国内外建筑涂料领域被广泛采用。
成功要点：该测试方法为涂料飞溅性能提供了统一、客观的评估框架，完全消除了辊子变量的影响，使不同涂料之间的比较具有科学性和可重复性。
⚙️ 试验原理与方法
试验原理基于模拟辊涂施工时滚筒在湿膜上滚动产生飞溅的物理过程。标准缺口辊轮上的缺口类似于滚筒绒毛间的空隙，当滚轮滚过漆膜时，会将部分涂料挤出并甩出，形成飞溅颗粒。通过收集落在捕集纸上的飞溅物，再与标准飞溅图片对比，从而评定飞溅等级。
具体操作步骤分为五个阶段：首先，按照ASTM D3925的要求从待测涂料中获取代表性样品。其次，将样品在符合ASTM D3924规定的标准环境（温度23 ℃、相对湿度50 %）中调节至平衡。第三，使用U型涂膜器在黑色塑料板上刮涂厚度为175 µm（约7密耳）的均匀漆膜，涂膜器刮涂宽度为135 mm。
第四，涂布完毕后立即将塑料板安装在几乎垂直的表面上（倾斜角度不宜超过5°），并在其正下方放置一张足够大的捕集纸以接收飞溅。取标准缺口辊轮，在节拍器80次/分钟的节奏控制下，从漆膜上端平稳地向另一端滚动一次，整个滚动动作应连续完成。
第五，待漆膜和捕集纸上的飞溅点充分干燥（通常静置24小时），将捕集纸与标准飞溅图片进行对比，对飞溅严重程度进行评级。建议由至少两名经过训练的评价者独立评分，取算术平均值作为最终结果，以降低主观偏差。
注意：涂膜完成后必须立即进行滚动测试，延迟会导致漆膜表面溶剂挥发或部分交联，显著改变飞溅特性，造成结果失真。
📊 技术参数与指标
下表汇总了标准中规定的主要试验设备与材料的具体规格要求，这些尺寸和公差是保证测试结果准确性的基础。
| 🟦 设备或材料 | 📏 关键尺寸 | 🎯 功能与要求 |
|---|---|---|
| 标准缺口辊轮 | 外径、缺口深度及宽度按标准图样制造 | 由指定供应商提供，模拟实际滚筒，产生标准化飞溅 |
| 玻璃板 | 至少230 mm × 485 mm，厚度6 mm | 提供刚性平整支撑面，确保涂膜器均匀施压 |
| U型涂膜器 | 间隙175 µm（7密耳），宽度135 mm（5.25英寸） | 一次刮涂即获得厚度均匀的标准漆膜 |
| 节拍器 | 80 次/分钟 | 听觉引导使滚动速度恒定，提高操作重复性 |
| 黑色塑料板 | 165 mm × 430 mm | 黑色背景便于飞溅斑点清晰识别，尺寸适配涂膜器 |
| 法兰绒布 | 标准实验室用织品 | 用于清洁辊轮、玻璃板等器具表面的残留涂料 |
| 胶带 | 宽25 mm | 固定捕集纸和塑料板，防止试验中移位 |
试验过程中的关键操作参数及允许偏差集中在下表，操作人员应严格依此执行。
| 🟦 参数 | 📏 规定值 | ⚡ 控制精度 |
|---|---|---|
| 漆膜厚度 | 175 µm（7密耳） | 由U型涂膜器间隙保证，需定期用测厚仪校验 |
| 滚动速度 | 80 次/分钟 | 使用节拍器控制，偏差不超过±2 次/分钟 |
| 基板倾斜度 | 垂直方向±5° | 确保飞溅颗粒自然下落，不因倾斜改变落点分布 |
| 环境温度 | 23 ℃ | 按照D3924，波动范围±2 ℃ |
| 相对湿度 | 50 % | 按照D3924，波动范围±5 % |
| 涂膜与测试时间间隔 | 立即（≤1 min） | 防止表干影响，应在涂布后最短时间内完成滚动 |
提示：表格中的公制尺寸和英制尺寸均为标准规定值，校准仪器时应同时满足两种单位指标，优先以公制为准。
🔬 工程应用与注意事项
在涂料研发和质量控制工作中，该标准被用于快速筛选低飞溅配方。技术人员通过调节增稠剂品种、表面活性剂用量或固体含量，观察飞溅等级的变化趋势，从而在保证其他性能的前提下降低施工飞溅。许多大型涂料企业将其纳入出厂检验项目，对每批产品进行抽检，确保施工现场的清洁度。
实际应用中需特别关注以下几点：第一，环境条件（温度、湿度）对水性涂料的流变性影响显著，必须在标准环境下进行测试。第二，缺口辊轮属于精密器械，使用后应立即清除残留涂料，并定期使用光学放大镜检查缺口是否磨损或堵塞。第三，涂布操作时速度应均匀，避免停顿造成膜厚波动；初学者应在废板上练习数次后再正式测试。
第四，评级使用的标准图片应妥善保管，避免褪色或沾污；若对某一等级的判断存在两可情况，可取较低等级（即认为飞溅更严重）以保证客户满意度。特别需要注意的是，标准强调测试结果仅适用于取样时刻，长期储存后的涂料需重新取样测试才能反映当前状态。
关键注意：该标准测试结果仅反映测试当时涂料的飞溅性能。由于涂料的流变特性和表面张力可能随储存时间、温度波动而缓慢变化，因此在产品稳定性评价或批次对比时，必须标注测试日期，且宜使用近期（一周内）取样的样品进行测试。
❓ 常见问题解答
🔍 问：为何必须使用标准缺口辊轮，而不能直接使用实际施工用的滚筒？
答：实际滚筒的绒毛长短、密度、弹性等变量众多，不同品牌或新旧的滚筒都会影响飞溅量。标准缺口辊轮具有固定的几何形状和表面特性，其缺口结构复制了滚筒产生飞溅的力学核心，从而将测试变量仅限定为涂料本身，保证了试验结果的可比性和重复性。
答：实际滚筒的绒毛长短、密度、弹性等变量众多，不同品牌或新旧的滚筒都会影响飞溅量。标准缺口辊轮具有固定的几何形状和表面特性，其缺口结构复制了滚筒产生飞溅的力学核心，从而将测试变量仅限定为涂料本身，保证了试验结果的可比性和重复性。
💡 问：试验结果的重复性和再现性是如何保证的？
答：通过严格控制多项因素来实现：缺口辊轮由指定供应商提供并定期校准；U型涂膜器保证膜厚恒定；节拍器统一滚动节奏；标准环境箱控制温湿度；评级时使用同一套标准图片，且由训练有素的操作者独立评分。实验室间比对结果显示，在精心操作下重复性标准差通常在0.5级以内。
答：通过严格控制多项因素来实现：缺口辊轮由指定供应商提供并定期校准；U型涂膜器保证膜厚恒定；节拍器统一滚动节奏；标准环境箱控制温湿度；评级时使用同一套标准图片，且由训练有素的操作者独立评分。实验室间比对结果显示，在精心操作下重复性标准差通常在0.5级以内。
⚡ 问：捕集纸应当如何放置才能确保收集到所有飞溅？
答：捕集纸水平放置于塑料板正下方，纸张前沿略超过板下边缘并向外延伸至少100 mm。推荐使用A3尺寸的白色纸张，以捕获大部分飞溅颗粒。若飞溅逸出纸张太大范围，该次试验应作废，并检查基板安装方式或环境气流。
答：捕集纸水平放置于塑料板正下方，纸张前沿略超过板下边缘并向外延伸至少100 mm。推荐使用A3尺寸的白色纸张，以捕获大部分飞溅颗粒。若飞溅逸出纸张太大范围，该次试验应作废，并检查基板安装方式或环境气流。
📌 问：该标准与称量法飞溅测试相比有哪些优势？
答：称量法通过称量捕集纸增重来量化飞溅量，虽然结果更具体，但设备要求高，且无法区分飞溅的粒径分布。D4707‑24操作简单，与施工人员对飞溅的主观感受吻合更好，评级结果直观易读，因此在工程现场和老厂质检中更受欢迎。
答：称量法通过称量捕集纸增重来量化飞溅量，虽然结果更具体，但设备要求高，且无法区分飞溅的粒径分布。D4707‑24操作简单，与施工人员对飞溅的主观感受吻合更好，评级结果直观易读，因此在工程现场和老厂质检中更受欢迎。
🎯 问：极高黏度或低黏度涂料是否需要调整测试参数？
答：标准本身未提供针对不同黏度的修正系数。对于极高黏度涂料，175 µm的漆膜厚度可能导致滚动时阻力过大，可考虑将膜厚调整为100 µm（4密耳）进行探索，但必须在报告中注明与标准条件的偏离。低黏度涂料通常不存问题，但若漆膜流挂严重，则说明黏度已经不适用于辊涂施工，不必进行飞溅测试。
答：标准本身未提供针对不同黏度的修正系数。对于极高黏度涂料，175 µm的漆膜厚度可能导致滚动时阻力过大，可考虑将膜厚调整为100 µm（4密耳）进行探索，但必须在报告中注明与标准条件的偏离。低黏度涂料通常不存问题，但若漆膜流挂严重，则说明黏度已经不适用于辊涂施工，不必进行飞溅测试。
