ISO 190672026 建筑和土木工程密封剂 实验室加速风化程序后颜色变化的测定标准立项发展报告

建筑和土木工程密封剂实验室加速风化程序后颜色变化的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Buildingandcivilengineeringsealants—Determinationofchangesincolourafterlaboratoryacceleratedweatheringprocedures摘要建筑和土木工程密封剂广泛应用于幕墙接缝、道路桥梁、地下工程及装配式建筑等场景，其长期耐候性直接关系到工程结构的密封性能与外观品质。随着建筑美学要求的提升和高性能密封剂产品的不断涌现，密封剂在户外服役过程中因紫外辐射、温度交变和湿气侵蚀等环境因素导致的颜色变化（如黄变、褪色、粉化）已成为工程质量评价的关键指标之一。ISO19067:2026《建筑和土木工程密封剂实验室加速风化程序后颜色变化的测定》由国际标准化组织（ISO）发布，系现行有效的最新版本。该标准规定了密封剂经实验室加速风化处理后的颜色变化测定方法，涵盖试验原理、仪器设备（色度计/分光光度计）、加速风化程序（氙弧灯老化、荧光紫外老化等）、颜色参数（CIELAB色空间L\*a\*b\*值）的测定与计算、色差ΔE\*ab及黄变指数差值的评定等内容，适用于硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸等各类建筑和土木工程密封剂产品。本报告围绕该标准的研制背景、技术内容、体系定位、国内外发展现状及推广应用前景进行了系统分析，为标准实施与应用提供参考。关键词：建筑密封剂；土木工程密封剂；加速风化；颜色变化；色差测定；CIELAB；国际标准Keywords:buildingsealants;civilengineeringsealants;acceleratedweathering;colourchange;colourdifferencedetermination;CIELAB;internationalstandard1引言1.1研究背景建筑和土木工程密封剂是指用于填充建筑物及土木工程结构中接缝、缝隙和孔洞，以实现气密、水密、隔声、隔热等功能的一类高分子材料，主要包括硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、聚硫密封胶和丙烯酸密封胶等产品。近年来，随着我国基础设施建设的持续推进、“双碳”战略下绿色建筑的发展以及装配式建筑的规模化推广，密封剂的市场需求量持续攀升，产品质量要求亦不断提高。据中国建筑防水协会统计，2024年我国建筑密封胶年产量已超过120万吨，位居全球首位。在长期户外服役过程中，密封剂不可避免地受到太阳紫外线辐射、温度交变（热胀冷缩）、水分侵蚀、大气污染物等多重环境因素的协同作用。其中，紫外线辐射是导致密封剂表面颜色变化（包括黄变、褪色、粉化、发暗等）的主要原因。这一方面影响建筑物外观视觉效果——在现代化高层建筑中，接缝密封胶的颜色一致性已成为幕墙工程质量验收的重要关注点；另一方面，颜色变化往往为材料表面降解的早期信号，预示密封剂力学性能（如拉伸粘结性、弹性恢复率等）可能同步劣化。因此，建立科学、可靠的密封剂加速风化后颜色变化测定标准，对于产品质量控制、配方筛选、工程选材及耐久性预测具有重要的工程实际意义。1.2标准基本信息本标准编号为ISO19067:2026，由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization）发布，现行有效。标准名称为《建筑和土木工程密封剂实验室加速风化程序后颜色变化的测定》（Buildingandcivilengineeringsealants—Determinationofchangesincolourafterlaboratoryacceleratedweatheringprocedures），归口分类为粘合料、密封材料。该标准适用于建筑和土木工程用各类密封剂产品在实验室加速风化条件下颜色稳定性（耐候变色性能）的评价。1.3目的与意义本标准的制定旨在统一全球范围内建筑和土木工程密封剂经加速风化后颜色变化的测试方法，解决不同实验室之间因试验条件、仪器设备及数据处理方法差异导致的测试结果不可比问题。其意义体现在以下层面：-技术层面：建立基于CIELAB色空间的量化色差评价体系，推动密封剂耐候变色性能从目视定性评价向仪器定量评价转变；-产业层面：为密封剂生产企业提供产品配方优化的试验依据，促进高性能、长寿命密封剂产品的研发与升级；-贸易层面：为国际贸易中密封剂产品的质量验收和贸易仲裁提供统一的技术依据，减少技术性贸易壁垒；-工程层面：为工程设计、施工及监理单位提供密封剂耐候性的客观评价指标，支撑工程质量控制与维护决策。2密封剂颜色变化测试的国内外发展现状2.1国际发展状况国际上关于高分子材料老化变色测试的方法学研究已有数十年历史。在颜色测量领域，国际照明委员会（CIE）于1976年推荐了CIELAB均匀颜色空间及色差公式，为材料颜色变化的定量描述奠定了理论基础。此后，CIELAB色空间与ΔE\*ab色差指标被广泛应用于涂料、塑料、橡胶等高分子材料的老化变色评价。在加速风化领域，国际标准化组织已发布了一系列基础性老化试验标准，如ISO4892-1至4892-3（塑料实验室光源暴露试验方法，涵盖氙弧灯、荧光紫外灯和碳弧灯等光源类型）。针对密封剂产品，ISO体系中已有若干加速老化试验标准（如ISO19862等涉及密封剂耐候性的试验方法），但长期缺乏统一、专门的颜色变化测定标准。各密封剂生产企业和检测机构在实际操作中，或参照涂料（ISO16474系列）、塑料的相关标准，或自行制定企业内控方法，在试样制备、老化周期设定、颜色测量条件及结果表达等方面存在显著差异，导致不同来源的测试数据难以横向比较。本次发布的ISO19067:2026弥补了这一标准空白，使密封剂领域拥有了国际统一的颜色变化测定技术规范，标志着密封剂耐候变色评价从非标准化操作走向规范化、国际化的新阶段。2.2国内发展状况在国内，建筑密封胶的颜色稳定性检测通常参照GB/T13477系列标准（建筑密封材料试验方法）中的相关部分，该系列标准主要对应ISO11432等国际标准的转化。然而，GB/T13477系列中涉及颜色变化的检测方法相对简略，对加速风化的试验条件（光源类型、辐照度、温度、湿度、循环周期等）的规定不够具体，对颜色测量和色差计算的细则亦缺乏统一规范。此外，国内标准中色差的表示方法存在多种形式，不同实验室之间在光源选择（D65光源与A光源）、测量几何条件（积分球式与45°/0°式）等方面也未达成一致。近年来，随着硅酮结构密封胶、耐候密封胶等产品在超高层建筑和大型基础设施中的广泛应用，密封剂耐候变色问题引起工程界越来越多的关注。部分大型工程项目已提出密封胶加速老化后的ΔE\*ab≤3.0的验收指标，但因缺乏统一的测试标准，该指标在执行中存在较大争议。ISO19067:2026的发布，为我国密封剂行业对标国际先进测试方法、完善国内标准体系提供了重要的参考依据。2.3技术趋势从技术发展趋势来看，密封剂颜色变化测定正在向以下方向演进：1.多角度色度测量：传统测量多采用积分球式分光光度计（包含镜面反射，SCI模式），用于表征材料总体颜色。近年来，随着珠光、哑光等装饰性密封剂产品的出现，排除镜面反射（SCE模式）或多角度色度测量（如45°照明/0°接收的45/0几何条件）正逐步受到重视，以更好地反映人眼观测的视觉效果。2.原位在线测量：通过在加速老化试验箱中集成在线色度传感器，实现对试样颜色变化的连续监测，可获得颜色随老化时间的动态变化曲线，从而更全面地评价密封剂的耐候变色动力学特征，并可用于外推预测长期颜色稳定性。3.多因子协同评价：颜色变化与表面光泽度损失、粉化程度、表面裂纹等外观退化现象的关联性研究日益深入，综合评价体系正在形成。3标准技术内容分析3.1范围与术语本标准适用于建筑和土木工程密封剂在实验室加速风化程序后颜色变化的测定，涵盖硅酮类、聚氨酯类、聚硫类、丙烯酸类等各类密封剂。标准界定了以下关键术语：-颜色变化（changeincolour）：试样在规定的加速风化试验前后，其在CIELAB色空间中坐标值的差异；-色差（colourdifference）ΔE\*ab：试样老化前后在CIELAB色空间中的欧氏距离；-黄变指数差（differenceinyellowindex,ΔYI）：试样老化前后黄变指数的差值，用于定量表征黄变程度；-加速风化（acceleratedweathering）：在实验室条件下，以强化了的辐照、温度、湿度等环境因素加速材料老化的试验过程。3.2试验原理本标准的试验原理为：将密封剂试样制备成规定尺寸的试片，在标准实验室条件下养护至规定龄期后，首先测量其初始颜色参数（L\*₀、a\*₀、b\*₀值，即初始亮度、红绿坐标、黄蓝坐标），然后将试样置于规定的加速风化试验装置中，经历规定的老化循环后取出，再次测量试样相同测试区域的颜色参数（L\*₁、a\*₁、b\*₁值），计算老化前后的色差ΔE\*ab及黄变指数差值ΔYI，以此评价密封剂的耐候变色性能。3.3仪器设备要求标准对关键仪器设备提出了明确的技术要求：色度测量装置：可采用分光光度计或色度计。要求采用D65标准照明体（相关色温6504K）作为标准光源，测量几何条件为d/8°（积分球照明、8°观察角）或45°/0°（环形照明、垂直观察），记录包含镜面反射（SCI）和排除镜面反射（SCE）两种模式下的测量数据。仪器应具备在CIELAB色空间中输出L\*、a\*、b\*值的功能，其自身测量重复性应满足ΔE\*ab≤0.1。加速风化试验装置：可采用氙弧灯老化试验箱或荧光紫外老化试验箱。氙弧灯试验箱应配备滤光系统以模拟太阳光的光谱分布，并满足ISO4892-2规定的辐照度、黑标准温度、相对湿度等控制要求；荧光紫外老化试验箱应满足ISO4892-3规定的灯管类型（UVA-340或UVB-313）、辐照度和循环条件要求。试验箱内应配备试样架，确保试样表面接受均匀的辐照。3.4试样制备与加速风化程序标准对试样的制备提出了规范化要求：密封剂应按产品技术规范或供需双方约定进行施胶成形，试样厚度应均匀一致（推荐厚度为2mm），表面应平整、无气泡和明显缺陷。每组试验的平行试样数量不少于3个，同时制备不少于1个对照试样（保存在标准实验室环境中，不进行老化处理）。加速风化程序的规定为：标准推荐了若干典型的风化循环模式。其中氙弧灯老化试验推荐的条件为辐照度0.51W/(m²·nm)（340nm处）、黑标准温度65℃±3℃、箱内温度38℃±3℃、相对湿度50%±5%，采用“连续光照+周期喷水”的模式，每个循环周期为120分钟（其中喷水时间为18分钟）；荧光紫外老化推荐UVA-340灯管，辐照度0.89W/(m²·nm)（340nm处）、黑标准温度60℃±3℃，采用“8小时紫外光照（60℃）/4小时冷凝（50℃）”的循环模式。总老化时间应根据产品类型和评价目的确定，常用周期为500h、1000h、2000h，标准要求记录实际老化时间及试验过程中的辐照量。3.5颜色测定与结果计算颜色测定：老化试验结束后，试样在标准实验室条件下进行状态调节（温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%，时间不少于24小时），然后进行颜色测量。每个试样应至少在3个不同位置进行测量，取算术平均值作为该试样的颜色参数值（此测量方式可有效消除涂层不均匀性带来的误差）。结果计算：依据CIELAB色空间中的色差公式，按式（1）计算色差：ΔE\*ab=[(ΔL\*)²+(Δa\*)²+(Δb\*)²]^1/2(1)式中：ΔL\*、Δa\*、Δb\*分别为老化前后亮度差、红绿坐标差、黄蓝坐标差。黄变指数按ASTME313标准中规定的方法计算，黄变指数差值ΔYI按下式计算：ΔYI=YI₁-YI₀(2)式中：YI₀为初始黄变指数，YI₁为老化后黄变指数。结果表示：试验结果以各平行试样色差ΔE\*ab的算术平均值和标准偏差表示。ΔE\*ab数值越大，表明密封剂经加速风化后的颜色变化越显著，耐候变色性能越差。根据ΔE\*ab的数值大小，可对密封剂耐候变色性能进行分级评价：ΔE\*ab≤3.0为优、3.0＜ΔE\*ab≤6.0为良、ΔE\*ab＞6.0为一般。3.6试验报告标准要求试验报告应包含以下信息：完整的样品标识信息（产品名称、型号、批号、生产日期）；试样制备方法及养护条件；使用的加速风化装置类型、光源类型及主要试验参数（辐照度、温度、湿度、循环条件、总老化时间）；色度测量仪器的型号、测量几何条件及测量模式（SCI/SCE）；颜色测量结果（老化前后的L\*、a\*、b\*值，色差ΔE\*ab值，黄变指数及黄变指数差值）；试验过程中的异常情况及备注说明。规范的试验报告格式是确保检测数据可追溯性和可比性的重要保障。4标准体系定位与配套标准4.1体系定位ISO19067:2026在ISO密封剂标准体系中处于材料性能试验方法的层级。在ISO/TC59（建筑和土木工程设计）SC8（密封胶）的工作框架下，本标准是继密封剂拉伸粘结性、弹性恢复率、耐疲劳性等力学性能试验标准之后，在光学外观性能维度的重要补充。该标准与密封剂基础性能标准、加速老化基础方法标准形成“基础方法—专用方法—产品规范”的三级金字塔结构：以ISO4892系列（塑料实验室光源暴露试验方法）为基础方法标准，以ISO19067作为密封剂专用的颜色变化测定方法标准，为后续密封剂产品标准中的耐候变色技术指标和试验方法引用提供依据。4.2主要配套标准与ISO19067:2026密切关联的配套标准包括：-ISO4892-1（塑料实验室光源暴露试验方法第1部分：总则）-ISO4892-2（第2部分：氙弧灯）-ISO4892-3（第3部分：荧光紫外灯）-ISO11600（建筑结构密封胶分类和要求）-ISO11432（建筑密封胶拉伸粘结性的测定）-ISO19862（建筑和土木工程密封剂加速老化试验的评定方法）-ASTME313（白色或近白色材料黄度指数的标准计算方法）这些标准与ISO19067形成了相互支撑、互为补充的有机整体。5主要起草单位介绍本标准由国际标准化组织ISO/TC59/SC8（建筑和土木工程设计标准化技术委员会密封胶分技术委员会）负责制定。全国轻骨料与建筑密封材料标准化技术委员会（SAC/TC197）是我国建筑密封材料领域标准化工作的核心技术组织，秘书处设在中国建筑材料科学研究总院有限公司。该委员会负责全国建筑密封材料领域的标准化技术归口工作，包括标准体系规划、标准制修订组织、国际标准跟踪与转化等职能。中国建筑材料科学研究总院有限公司作为我国建筑材料领域规模最大的综合性科研机构之一，在密封材料领域拥有深厚的技术积累，建有建材行业密封材料检验测试平台，具备从原材料分析到产品全性能检测的综合能力。该委员会深度参与了ISO/TC59/SC8的国际标准化活动，跟踪ISO19067标准的制定全过程。在我国转化实施该标准的工作中，SAC/TC197将负责组织国内相关单位，结合我国密封剂产品的特点和行