粉末涂料和液體涂料、油墨等產品在實際使用過程中由于受氣候因素影響, 會造成組分物質( 如樹脂、顏料等) 的老化, 出現變色、失光、粉化、開裂、起泡、剝落及氧化等問題, 造成巨大的損失。導致上述損害的主要原因是陽光、高溫、雨水、露水及高濕度形式出現的濕氣等因素對這些材料的作用, 而材料的老化不僅破壞了被涂裝產品外觀的美化裝飾效果, 還會持續(xù)損害產品基材, 降低產品的使用壽命。氣候試驗則會迅速準確地測判粉末涂料涂裝的耐老化性能, 為其研究、開發(fā)與應用提供積極幫助。
一、自然氣候試驗
自然氣候試驗是將試樣置于自然環(huán)境中, 南向面對太陽( 北半球) , 與地平面成一定夾角( 0b-90b) , 讓其經受各種氣候因素綜合作用, 觀測其性能隨時間發(fā)生的變化, 最終判定其耐老化性能。氣候試驗一般在專門的戶外曝曬場進行, GB/T9276 對曝曬試驗場、曝曬試驗架及其安放都進行了規(guī)范, 曝曬場選擇地的典型氣候環(huán)境有工業(yè)大氣、海洋大氣、濕熱大氣、沙漠氣候及高原氣候等。為縮短自然氣候試驗周期, 目前又開發(fā)出一種加速自然氣候試驗) 自然陽光聚集器, 從早到晚自動追蹤太陽軌跡, 采用鏡面反射裝置, 將高強度、全光譜的自然陽光反射集中到試板上 , 測試1年相當于普通自然氣候試驗5年。對長期處在明亮的室內照明下或靠近陽臺、門窗處的產品, 自然氣候試驗時加裝玻璃濾光裝置, 對試樣進行耐光性測試, 評定產品在室內應用時的抗老化性能。自然氣候試驗是較重要也是較可靠的老化試驗方法, 但時間相對較長, 不同年份、季節(jié)、地區(qū)氣候條件的差異, 導致了試驗結果的不可比性。
二、人工加速氣候試驗
人工加速氣候試驗模擬強化了自然氣候中的某些重要因素, 如陽光、溫度、濕度、降雨等, 縮短了老化試驗的周期, 由于試驗條件的可控性, 試驗結果再現性強。人工加速試驗主要有兩種模式: 氙燈老化試驗和熒光紫外燈老化試驗。
氙燈試驗箱可以再現全光譜陽光, 包括UV、紅外線和可見光。通過選擇合適的濾光片,可以濾去大部分到達地面陽光中存在的短波輻射,整個光譜能量分布與陽光中紫外、可見光部分相似。當濕度影響成為重要因素時, 氙燈試驗箱還可利用附加的雨水噴淋功能協同進行模擬測試。目前氙燈試驗方法已被廣泛采用。熒光紫外燈(UV) 的光譜分布主要集中在紫外光部分( 300nm- 400nm, 見圖5) , 它模擬了太陽光的紫外部分, 理論認為該部分短波能量是引起材料老化的主要因素。由于熒光紫外燈沒有高于375nm的能量, 特別適合不同類型聚合體和穩(wěn)定劑的性能比較, 成為粉末涂料產品耐侯性測判的理想方式。碳弧燈是較早用作模擬太陽光的輻射器, 目前是日本廣泛使用的光源, 大部分JIS 標準都采用陽光型碳弧燈。陽光型碳弧燈光譜能量分布也較接近于太陽光, 但在370nm- 390nm 紫外線集中加強, 模擬性不及氙燈, 加速倍率介于氙燈及紫外燈之間。GB/ T11190 規(guī)定了色漆、清漆、噴漆及有關產品的光- 水曝露設備( 碳弧型) 及實施方法。陽光型碳弧燈在我國的應用較少。還有一種氣體放電燈- 金屬鹵素燈, 其光譜分布與太陽光近似, 但由于規(guī)模比較大, 一般僅用于汽車整車類的大型機電產品的人工加速老化試驗。http://www.gzpengjie880.cn
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