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氙燈老化與自然曝曬所得顏料耐候性相關(guān)性

來源:上海千塔機電科技有限公司   2012年06月25日 09:26  

摘要:比較了自然戶外曝曬與氙燈加速老化測試之間的結(jié)果,試驗表明,其間存在較好的相關(guān)性,用試驗室加速老化試驗來評估顏料和涂料體系的耐久性是可行的,并且是可靠的。

    關(guān)鍵詞:顏料耐候性;自然戶外曝曬;氙燈測試;相關(guān)性

    0前言

    近年來,人們越來越關(guān)心涂料中顏料的耐候老化性能。當(dāng)室外涂料受到大氣條件下光照、溫度、潮濕等因素的影響,會產(chǎn)生褪色、色遷移、色強度變化等老化現(xiàn)象。自然戶外曝曬[1]和加速老化試驗箱是測試材料耐候老化性能的主要方法。國內(nèi)外涂料行業(yè)長期開展了戶外大氣老化測試。國內(nèi)在海南、廣州、敦煌等地都有規(guī)模不等的戶外曝曬場,上通常作為基準(zhǔn)曝曬地點的有美國的佛羅里達和亞利桑那、澳大利亞的阿倫加(Allunga)等。戶外曝曬測試有很多優(yōu)點,如真實、便宜、易于操作等。戶外曝曬的測試時間相對較長,所以有必要進行試驗室加速老化測試。在加速老化測試方面,除少數(shù)的日本企業(yè)仍沿用碳弧燈外,主要的測試方法有紫外光照和氙燈兩種。然而,氙燈加速老化試驗箱不能模擬所有的老化參數(shù),而且有一些測試變量容易引起錯誤的試驗結(jié)果,從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。但是可以利用戶外曝曬的結(jié)果作為參考來檢驗加速老化測試的真實性,從后使得加速老化試驗更具有實際使用價值。

    1試驗?zāi)康?/p>

    本文試驗?zāi)康氖潜容^自然戶外曝曬與氙燈試驗室加速老化測試方法[2]之間的結(jié)果,并通過試驗數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)計算,找出兩者之間的對應(yīng)關(guān)系。

    2兩種測試方法簡介

    2.1Allunga自然戶外曝曬

    本文所做研究的自然戶外曝曬在澳大利亞的Allunga(緯度19°,南半球)進行,樣品架朝北,與水平面之間的夾角為19°。曝曬時間為24個月,并在不同時間段取出樣品,測試它們的顏色變化。測試樣品架及曝曬場如圖1所示。測試期間2007年及2008年的氣候條件如表1所示。

    表12007及2008年度Allunga的氣候情況

表12007及2008年度Allunga的氣候情況

圖1Allunga戶外曝曬場

    圖1Allunga戶外曝曬場

    2.2Q-Sun試驗室加速測試

    2.2.1氙燈試驗箱的老化原理

    氙燈試驗箱可以模擬全光譜太陽光,包括紫外線、可見光和紅外線。其優(yōu)點是1a中任何時候都有重現(xiàn)性,快速,它是與日光源zui接近的人工光源。氙燈產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過過濾來減少不需要的光譜成分。使用不同類型的玻璃過濾器可得到不同的光譜。有經(jīng)常使用的3種類型過濾器:日光、窗玻璃和紫外延伸過濾器。本次試驗中,采用日光過濾器,圖2顯示了這種過濾器產(chǎn)生的光譜,同時也顯示了295??400nm的紫外線短波段的光譜圖。可以看出該光譜較好地模擬了太陽光譜。大多數(shù)氙燈檢測設(shè)備通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬濕度的影響。水噴淋可很好地模擬熱沖擊和機械侵蝕。在測試系統(tǒng)中,為了防止水對樣品的污染,試驗用高純度的去離子水。氙燈試驗箱的工作示意圖如圖3所示。

圖2配備有日光過濾器的Q-Sun光譜和太陽光譜之間的比較

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