一、术语和定义

涂料的密度是指单位体积涂料的质量，通常用“千克每升” (kg/L) 或“克每立方厘米” (g/cm³) 表示。

粉末涂料密度的测试相对复杂。由于粉末涂料是固体颗粒，每个颗粒自身会有孔隙，同时在堆积时颗粒之间也会有间隙。粉末涂料在测试密度时，通常将这部分空隙除去，得到样品的真体积，样品的质量除以真体积即为样品的真密度。

粉末涂料密度测试的关键是测试其真体积，目前有两种方法，即气体置换法和液体置换法。

二、相关标准

GB/T 21782.2-2008 / ISO 8130-2: 1992, IDT《粉末涂料 第2部分：气体比较比重仪法测定密度(仲裁法)》

GB/T 21782.3-2008 / ISO 8130-3: 1992, IDT《粉末涂料 第3部分：液体置换比重瓶法测定密度》

ISO 8130-2: 2021《粉末涂料 第2部分：气体比较比重仪法测定密度(仲裁法)》

ISO 8130-3: 2021《粉末涂料 第3部分：液体置换比重瓶法测定密度》

ASTM D5965-2019《粉末涂料比重试验方法》

三、测试方法介绍

1. 液体置换法 (GB/T 21782.3-2008 / ISO 8130-3: 1992、ISO 8130-3: 2021)

该方法使用容量瓶和润湿液进行检测，适用于普通粉末（不包括金属粉末），成本较低，适合粉末涂料供应商常规使用。操作流程为：

①使用精度为万分之一的天平，称重干燥过的50 mL容量瓶，称取质量为m（一般为15 g左右）待测粉末；

②选用合适的润湿介质进行充分润湿；

③使用润湿介质标定容量瓶至50 mL刻度线，记录消耗润湿液体积V；

④依据测量所得数据进行计算并准备重复平行试验；

ρ = m/(50−V)

由于润湿介质无法排除内部闭合孔隙和难浸润部分的干扰，该方法检测出的密度值可以被认为是表观密度。

试验中使用的润湿介质选择也很重要，需要跟待测粉体有良好的润湿，且不能有溶解。标准里推荐使用己烷，而实际粉末涂料生产行业内，使用的物质还有石油醚与庚烷，二者的润湿性和成本与己烷相近。由于石油醚成分复杂，且混有芳香烃，具有一定毒性，而己烷挥发性较庚烷大，因此更推荐使用庚烷。

2. 气体置换法 (GB/T 21782.2-2008 / ISO 8130-2: 1992、ISO 8130-2: 2021、ASTM D5965)

该方法使用气体比重仪进行测量，一般由第三方检测机构或是需要仲裁时使用该检测方法，精度较液体置换法高，并且适用于普通粉末涂料以及金属粉末涂料。测试方法如下：

①依照仪器供应商提供的方法首先进行仪器校正；

②使用仪器配置的样品杯取样放进比重仪的样品室；

③设置分析参数与脱气参数等相关参数；

④称重计算最终样品质量；

⑤自动仪器输入质量生成测试报告；手动仪器计算质量，根据采集数据计算体积，最后计算密度。

气体比重仪的理论基础是理想气体状态方程，所使用的气体不能对待测粉末有化学作用。对于粉末涂料来讲，直接采用空气就可以，标准ASTM D5965中建议使用惰性气体氦气进行操作，具有普适性。使用该方法测量出粉体体积基本接近颗粒的骨架体积，测得的结果可以被认为是真密度。

气体比重仪的设计原理图

3. 理论计算法

该方法是根据原材料的密度对粉末涂料进行理论计算。基于此方法需要知道待测粉末涂料明确配方，并且准确知道各原材料密度，操作起来太复杂且不准确，因此往往不考虑选用此方法。

四、做好粉末涂料密度质量控制的意义

粉末涂料的密度在很大程度影响着涂装施工和成膜状况，重视粉末涂料的密度控制，有助于稳定产品质量。

另外，粉末涂料的密度关乎客户的粉末需求量。尤其是针对工程项目的涂装需求，事先必须了解好客户的涂装工艺和技术要求，前期做好小批量实验，合理设计粉末涂料的密度并严格控制，这样才能提供给客户准确的粉末需求量，不至于备货不足或过剩。