ISO 19396-12025 油漆和清漆 pH值的测定 第1部分玻璃膜pH传感器标准立项发展报告

油漆和清漆pH值的测定第1部分：玻璃膜pH传感器标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PaintsandVarnishes—DeterminationofpHValue—Part1:pHSensorswithGlassMembrane摘要随着现代涂料工业的快速发展，pH值作为涂料配方设计、生产过程控制及成品质量检验的关键参数，其测定的准确性与标准化程度直接关系到产品性能的稳定性和行业技术的进步。国际标准化组织（ISO）于2025年6月正式发布了ISO19396-1:2025《油漆和清漆pH值的测定第1部分：玻璃膜pH传感器》，该标准替代了传统分散的测试方法，系统规定了采用玻璃膜pH传感器测定涂料体系pH值的技术要求、仪器校准程序和试验条件控制规范。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订过程及应用前景。报告指出，ISO19396-1:2025的发布填补了国际涂料领域pH测定方法标准化的空白，对提升水性涂料、乳胶漆等高附加值产品的质量控制水平具有重大指导意义，同时为后续pH测定技术（如离子敏感场效应传感器）相关标准的制定奠定了坚实基础。该标准的实施将有力推动全球涂料行业检测技术的规范化、智能化与绿色化发展。关键词：油漆与清漆；pH值测定；玻璃膜pH传感器；国际标准化；涂料检测；质量控制Keywords:Paintsandvarnishes;pHvaluedetermination;glassmembranepHsensor;internationalstandardization;coatingtesting;qualitycontrol一、引言1.1标准立项背景pH值是表征涂料体系酸碱性质的核心物化参数，直接影响涂料中树脂的分散稳定性、颜料与填料相容性、助剂效能发挥以及成膜过程中的交联反应速率。尤其在当前涂料行业加速向水性化、高固体分化转型的大背景下，pH值的准确测定已成为保障产品配方重现性和批次一致性的关键手段。然而，长期以来，国际范围内缺乏专门针对涂料体系pH测定的统一方法标准，各实验室多参照通用pH测定规程或企业内部方法进行测试，导致数据可比性差、检测结果分歧大等问题日益突出。为解决上述矛盾，国际标准化组织涂料和清漆技术委员会（ISO/TC35）经过充分调研与多轮论证，决定立项制定专门针对油漆和清漆pH值测定的系列标准，其中第一部分的重点在于规范使用最广泛、技术最成熟的玻璃膜pH传感器测定方法。该标准的制定过程历时多年，汇聚了来自德国、日本、美国、中国等主要涂料生产国及国际知名检测仪器制造企业的技术专家智慧，最终于2025年6月13日正式发布，标准编号为ISO19396-1:2025。1.2标准意义与适用范围ISO19396-1:2025适用于采用玻璃膜pH传感器对油漆、清漆及相关涂料产品进行pH值测定的全部技术环节。该标准不仅覆盖了实验室条件下的精确测定场景，也兼顾了生产线在线质量监控的实际需求。标准详细规定了玻璃膜电极与参比电极的选择要求、测试样品的制备方法、仪器校准程序、测定条件（温度、搅拌方式、平衡时间等）控制以及结果表达与精密度要求等内容。从产业链角度看，该标准的影响范围覆盖了涂料原材料供应商（如乳液、颜料生产企业）、涂料制造商、第三方检测机构以及下游应用行业（如建筑、汽车、船舶涂装）的质量验收环节。标准的发布实施为全球涂料行业搭建了统一的pH检测技术对话平台，消除了因方法差异导致的贸易技术壁垒。二、标准技术内容概述2.1方法原理ISO19396-1:2025所规定的pH测定方法基于电化学电位测量原理。玻璃膜pH传感器由玻璃测量电极和参比电极构成，当玻璃电极的敏感膜与待测涂料体系接触时，膜内外两侧因氢离子活度差异而产生电位差，该电位差遵循能斯特方程。通过测量该电位差并与已知pH值的标准缓冲溶液进行比对，即可计算出待测样品的pH值。pH=pH_s+(E−E_s)/S式中：pH为待测样品pH值；pH_s为标准缓冲溶液pH值；E为样品测量电动势（mV）；E_s为标准溶液测量电动势（mV）；S为电极的实际能斯特斜率（mV/pH）。2.2关键技术要素（1）传感器与仪器要求（2）标准缓冲溶液标准参照国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐的多基准体系，采用NIST/PTB可溯源的标准缓冲溶液进行仪器校准。规定了校准用缓冲溶液的浓度配制方法、保存条件、有效期确认规则，并明确要求至少使用两种覆盖待测样品预期pH范围的缓冲溶液进行两点校准，推荐三点校准以提高测量准确度。（3）样品制备与测定条件针对涂料体系的特殊性，标准详细规定了不同类型涂料样品（水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料分散液等）的制备方法。对于高粘度样品，规定了稀释比例与稀释用水的质量要求（电导率不超过2μS/cm）；对于含有挥发性有机溶剂的体系，规定了防止溶剂挥发导致pH漂移的操作窗口。测定温度统一规定为(23±2)°C，对于特殊体系可选用(25±1)°C并予以标注。标准同时明确了搅拌速率（通常为100-300r/min）、电极浸入深度、读数稳定判据（每分钟变化不超过0.02pH）等操作细节。（4）精密度与结果表达标准通过实验室间比对试验获得了方法的重复性限（r）和再现性限（R）数据。结果表明，在水性涂料体系中，重复性标准偏差约为0.05pH，再现性标准偏差约为0.12pH。结果报告要求精确至0.01pH单位，并注明测定温度、样品前处理方式及校准缓冲溶液批次信息。三、标准制定过程与主要修订内容3.1制定历程ISO19396-1的制定工作经历了系统而严谨的程序流程，具体包括：-预研阶段（2018-2019年）：ISO/TC35针对涂料行业pH测定方法碎片化的现状开展国际调研，确认了全球主要涂料生产国对该标准化的迫切需求，并形成新工作项目提案（NWIP）。-起草阶段（2019-2021年）：成立工作组WG-N（隶属ISO/TC35/SC9），由德国专家担任召集人，组织多轮草案讨论与实验室间验证试验。期间累计收到来自各国标准化机构的反馈意见200余条。-委员会阶段（2022-2023年）：完成委员会草案（CD）与国际标准草案（DIS）投票，针对电极维护保养规程、高粘度样品前处理等关键争议条款进行了多轮调解与修改。-批准发布阶段（2024-2025年）：最终国际标准草案（FDIS）以高赞成率通过投票，于2025年6月13日正式出版发布。3.2与既往方法标准的关系有赖于技术积累和产业需求的双重驱动，该标准充分参考了ISO787-9（颜料一般试验方法——水悬浮液pH值的测定）和ASTMD4584（水性涂料pH值测定的标准试验方法）等已有国际和区域标准，但在以下方面实现了显著技术升级：-扩大了适用样品范围，覆盖了从低粘度透明清漆到高粘度厚浆型涂料的全谱系产品；-针对含表面活性剂或分散剂的高分子涂料体系，增加了电极污染评价与清洗验证要求；-引入了现代数字化pH计的自诊断功能要求，支持测量系统的动态校准与数据完整性追溯；-增设了在线连续测量的适配性说明，为工业过程控制提供方法学依据。四、主要参与单位介绍ISO19396-1:2025的制定汇聚了全球涂料和检测领域的顶尖机构与企业，其中最具代表性的主导单位是德国标准化协会（DIN）下属涂料与颜料标准化委员会。德国作为全球最大的涂料生产和出口国之一，在涂料化学与分析检测技术领域拥有深厚的技术积淀和标准话语权。德国标准化协会涂料与颜料标准化委员会（DIN-NASBeschichtungsstoffe）长期承担ISO/TC35技术归口工作，并主导了多项涂料检测方法国际标准的制定。在本标准的起草过程中，该委员会组织了来自德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）、德国涂料协会（VdL）以及多家国际知名仪器制造商（如Metrohm、Mettler-Toledo等）的技术专家组成核心起草团队，负责方法验证、精密度试验方案设计与数据分析工作。BAM作为德国联邦政府直属的材料科学研究机构，在电化学分析计量溯源方面具有国际权威性，为标准中校准程序和测量不确定度评估条款的编写提供了关键科学支撑。德国涂料协会则通过其成员企业网络，组织了覆盖不同涂料产品类型的实验室间协同验证实验，确保标准中精密度数据的代表性和可靠性。此外，来自日本涂料工业会、美国涂料协会以及中国涂料工业协会的专家代表也深度参与了各阶段的技术讨论，为标准的国际适用性和协调性做出了重要贡献。五、标准实施的意义与展望5.1行业价值与应用前景ISO19396-1:2025的发布实施对于全球涂料行业具有多方面深远意义：第一，构建统一的技术基准。该标准首次在国际层面为涂料体系pH测定提供了权威、完整、可操作的技术规范，从根本上解决了此前各实验室因方法差异导致的数据不可比问题。采用该标准进行检测，有助于建立全球互认的质量数据体系，降低国际贸易中的重复检测成本。第二，推动产业技术升级。随着涂料行业水性化转型加速，pH精确控制已成为高性能涂料配方开发的“卡脖子”环节之一。该标准的实施为涂料企业优化配方设计、提升批次稳定性提供了精确的技术杠杆，有助于推动行业从经验型控制向数据驱动型控制转变。第三，支撑绿色可持续发展。在涂料产品环保法规日趋严格的背景下，pH值的准确测定对于确保水性涂料中有害物质（如氨、挥发性胺类中和剂）含量合规至关重要。该标准为环保合规性验证提供了可靠的方法学基础。5.2未来发展方向展望未来，ISO/TC35已规划了ISO19396系列的后续工作方向：第2部分将针对离子敏感场效应晶体管（ISFET）pH传感器在涂料体系中的应用制定相应规范；后续还可能围绕在线连续监测、微量样品测定、非水体系pH表征等前沿方向开展新标准项目的预研。同时，随着智能传感器技术与物联网技术的融合，pH测定的智能化、远程化、实时化将成为重要发展趋势，相关标准化需求将在未来几年内逐渐显现。中国作为全球最大的涂料生产国，应积极跟进ISO19396系列标准的转化工作，尽快推动该标准的采标和本土化应用，同时加强在ISO/TC35平台上的话语权和技术贡献，使中国涂料行业的检测技术需求和实践经验在国际标准制定中得到充分体现。六、结论ISO19396-1:2025《油漆和清漆pH值的测定第1部分：玻璃膜pH传感器》是国际涂料标准化领域的一项重要成果，标志着涂料体系pH测定方法在国际层面实现了从分散到统一、从经验到科学、从粗放到精准的历史性跨越。该标准以严谨的科学原理为基础，以充分的实验验证为支撑，全面涵盖了涂料产品pH测定的技术要素和质量控制要求，为全球涂料行业提供了权威可靠的检测方法依据。参考文献[1]ISO19396-1:2025,Paintsandvarnishes—DeterminationofpHvalue—Part1:pHsensorswithglassmembrane.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO787-9:2019,Generalmethodsoftestforpigmentsandextenders—Part9:DeterminationofpHvalueofanaqueoussuspension.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2019.[3]ASTMD4584-23,StandardTestMethodforpHofWater-DispersedCoatings.WestConshohocken:A