ISO 20427:2023
Пигменты и наполнители

Стандартный №

ISO 20427:2023

Дата публикации

2023

Разместил

International Organization for Standardization (ISO)

Последняя версия

ISO 20427:2023

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

ISO 20427:2023 обеспечивает стандартизированную процедуру дисперсии для анализа размера частиц пигментов и наполнителей, фокусируясь на устранении отклонений измерений, вызванных неравномерной дисперсией в традиционных методах. Впервые стандарт систематически объединяет три метода дисперсии:

• Зондовый ультразвуковой анализатор (15-80 кГц)
• Мокро-струйная мельница (80-245 МПа)
• Осциллирующий диспергатор (660 Гц)

Стандарт уделяет особое внимание контролю плотности энергии, рекомендуя 100-1000 Дж/мл для ультразвуковой обработки. Для материалов с твердостью по шкале Мооса менее 7, таких как SiO₂, плотность энергии должна быть ограничена 250 Дж/мл.

---

Сравнение основных технологий

Метод диспергирования	Применимый диапазон размеров частиц	Основные параметры	Возможность загрязнения
Ультразвуковой зонд	50 нм–5 мкм	Плотность энергии, глубина погружения зонда	Пьезоэлектрические керамические фрагменты
Мокрое струйное измельчение	10 нм–50 мкм	Диаметр сопла (0,05–0,15 мм), давление	Низкая
Дисперсия колебаний	100 нм–100 мкм	Материал шлифовального шарика (ZrO₂), амплитуда ≥ 32 мм	Износ шлифовального шарика

---

Подробное объяснение технологии анализа седиментации

Технология центробежной седиментации

Стандарт рекомендует четыре типа оборудования для центробежной седиментации, и сравнение их производительности выглядит следующим образом:

• Дисковая центрифуга: оптическое/рентгеновское детектирование, скорость 600–24 000 об/мин
• Ультрацентрифуга: разрешение до 2 нм, требуется использование спиновой жидкости
• Разделение потока центробежным полем (CF3): широкий диапазон анализа 10–50 мкм, требуется использование детектора UV-Vis/MALS

Технология гравитационной седиментации

Согласно стандартам серии ISO 13317, метод рентгеновской гравитационной седиментации позволяет измерять частицы размером 100 нм–1 мм. Обратите внимание:

1. Требование к виброизоляции: амплитуда ≤1 мкм
2. Энергия монохроматического рентгеновского излучения 9–17,48 кэВ
3. Концентрация образца 2,5–30% (об./об.)

---

Ключевые моменты для внедрения стандарта

Калибровка энергии дисперсии

В нормативном приложении А к стандарту приведены три протокола измерения энергии:

Пример расчета энергии ультразвука: используя 100 мл воды + 2 г TiO₂, запишите начальный наклон повышения температуры и рассчитайте фактическую входную мощность по формуле P_cal=(c_pm)_water×(dT/dt), чтобы убедиться, что она составляет ≤250 Дж/мл.

Типичный план обработки материалов

• TiO₂: 0,5% водный раствор NaHMP, ультразвуковой зонд с зазором 5 мм
• CaCO₃: 0,02% полиоксиэтиленовый эфир, влажное распыление 180 МПа
• Fe₂O₃: 0,5% полифосфат натрия, контроль температуры ледяной бани ≤40 ℃

---

Характеристики отчета об испытаниях

В главе 11 стандарта указано, что отчет должен включать:

1. Объемно-взвешенные значения d₁₀/d₅₀/d₉₀ трех повторных измерений
2. Данные вязкости/показателя преломления дисперсионной среды
3. Параметры центробежных сил (скорость вращения, объем вращающейся жидкости)
4. Запись изменения температуры (начальная ±0,5 ℃)

Примечание: для наноматериалов (1–100 нм) необходимо дополнительно указать, происходит ли загрязнение пьезокерамики (см. определение нанометра по ISO 80004-1)

ISO 20427:2023 Ссылочный документ

• ISO 13317-1 Определение гранулометрического состава методами гравитационной жидкостной седиментации*， 2024-01-01 Обновление
• ISO 13317-2 Определение гранулометрического состава методами гравитационного жидкостного осаждения. Часть 2. Метод фиксированной пипетки.
• ISO 13317-3 Определение гранулометрического состава методами гравитационной жидкостной седиментации. Часть 3. Рентгеногравитационный метод.
• ISO 13317-4 Определение гранулометрического состава методами гравитационного жидкостного осаждения. Часть 4. Балансовый метод.
• ISO 13318-1:2001 Определение гранулометрического состава методами центробежного жидкостного осаждения. Часть 1. Общие принципы и рекомендации.
• ISO 13318-2  Определение гранулометрического состава методами центробежного жидкостного осаждения. Часть 2. Метод фотоцентрифуги.
• ISO 13318-3 Определение гранулометрического состава методами центробежного жидкостного осаждения. Часть 3. Центробежный рентгеновский метод.
• ISO 15528 Краски, лаки и сырье для лакокрасочной продукции — Отбор проб
• ISO 3696 Вода для аналитических лабораторных целей; Спецификация и методы испытаний
• ISO 9276-1 Представление результатов гранулометрического анализа. Часть 1. Графическое представление ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПРАВЛЕНИЕ 1

ISO 20427:2023 История

• 2023 ISO 20427:2023 Пигменты и наполнители

стандарты и спецификации