QUV紫外線老化箱在油漆涂料耐候老化測試的應(yīng)用

油漆和涂料老化降解的過程

步驟 1：當(dāng)暴露在紫外線下時，聚合物中的某些成分會吸收紫外線輻射。這些成分被稱為發(fā)色團(tuán)。發(fā)色團(tuán)可以是顏料顆粒、主鏈或聚合物粘合劑的端基、雜質(zhì)、殘留溶劑或添加劑。

步驟 2：當(dāng)發(fā)色團(tuán)吸收光子 (UV) 時，它們會釋放能量。這隨后導(dǎo)致漆膜中的鍵與自由基一起斷裂。

步驟 3：自由基與聚合物鏈反應(yīng)并破壞聚合物鍵。最初的顏料褪色始于涂料中最敏感的顏料。

步驟 4：由于聚合物的變化，薄膜也會同時開始脆化。這是由于晝夜熱循環(huán)而發(fā)生的。這個長期過程最終會破壞聚合物鏈。因此，它導(dǎo)致物理性能的劣化。

步驟 5：此過程的直接影響包括沖擊強(qiáng)度損失、顏色變化、開裂、伸長率、拉伸強(qiáng)度損失或表面粉化。

油漆和涂料老化帶來的影響

褪色和色移（泛黃）

聚合物分解或降解導(dǎo)致漆膜剝落或剝落

分解的涂層系統(tǒng)完全失效

對腐蝕和微生物侵襲高度敏感

影響油漆和涂料耐候性和耐紫外線性的因素

環(huán)境條件的作用

環(huán)境條件是影響油漆或涂料的耐候性和紫外線性能的最重要因素。例如：

在多雨的地區(qū)，油漆或涂料的耐候性可能較差。它還可能受到真菌或藻類生長的污染

在陽光強(qiáng)烈的地區(qū)，油漆或涂層的抗紫外線能力可能較差。與標(biāo)準(zhǔn)條件相比，該區(qū)域受到極端的紫外線輻射

存在紫外線穩(wěn)定劑/吸收劑

在紫外線防護(hù)方面，對涂層性能改進(jìn)的指數(shù)效應(yīng)取決于不同類型的存在：

紫外線穩(wěn)定劑 (HALS) — 它們捕獲自由基。這些是由涂層中不同化學(xué)實體的紫外線激發(fā)造成的。這會阻止聚合物的鏈反應(yīng)或鍵斷裂。

紫外線吸收劑——它們與發(fā)色團(tuán)競爭吸收紫外線，并將其作為熱能消散。

顏料選擇

有穩(wěn)定的顏料，具有高度抗紫外線性并表現(xiàn)出優(yōu)異的耐候性。例如，耐紫外線的無機(jī)顏料，例如：氧化鐵（黃色和紅色），二氧化鈦，氧化鋅，和釩酸鉍。

有機(jī)顏料 很容易因紫外線而褪色或降解。同樣，也可以解釋涂層的耐候性、紫外線性能和耐受性的其他一些因素是膜厚度和增量劑包的選擇。

評估油漆和涂料耐候性和耐紫外線性的測試方法

自然暴露測試

在這種方法中，涂漆的樣品自然暴露在選定的自然地點。這是最基本但最有影響力的老化測試。它提供了非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和結(jié)果。

這些地點是根據(jù)極端或多樣化的天氣條件（如降雨、炎熱、降雪等）來選擇的。

使用實驗室加速老化設(shè)備進(jìn)行測試：QUV紫外線老化箱

QUV紫外線老化箱是常見的實驗室加速老化測試設(shè)備。在短短幾周或幾個月內(nèi)，使用QUV紫外光加速試驗機(jī)可以獲得可再現(xiàn)的、可靠的老化測試數(shù)據(jù)。其短波長紫外光照和冷凝循環(huán)系統(tǒng)可逼真地模擬陽光、露水和雨水等對材料的破壞作用。

QUV紫外光加速老化試驗機(jī)采用熒光紫外燈模擬陽光對材料的老化。盡管紫外線(UV)能量只占陽光總能量的?5%，但是它卻是造成戶外產(chǎn)品性能下降的主要因素，所以僅通過紫外光照就可以測試高分子材料的降解老化。

QUV紫外光加速老化試驗箱可以安裝使用多種類型的紫外燈管。每種燈管的總UV能量和光譜是各不相同的。UVA-340燈管的光譜在295nm到 365nm范圍內(nèi)，非常好地模擬陽光紫外線，因此 UVA-340 測試與戶外曝曬的相關(guān)性很好。UVB-313燈管發(fā)出的短波紫外光比一般地球表面的陽光紫外線要強(qiáng)，它可以提高試驗速度。客戶應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品不同的使用條件，選擇合適的燈管。

油漆涂料加速老化測試標(biāo)準(zhǔn)介紹

ISO 11507 — 油漆和清漆 — 涂層暴露于人工風(fēng)化 — 暴露于熒光紫外線燈和水

SAE J2527 — 它決定了汽車外部材料的加速暴露。這是通過使用受控輻照度氙弧設(shè)備來完成的

ASTM G 154 — 這是操作熒光紫外 (UV) 燈設(shè)備進(jìn)行材料曝光的標(biāo)準(zhǔn)做法

M 5982-1990 加速老化測試方法

UNE 104-281-88 用熒光紫外燈對油漆和粘合劑進(jìn)行加速測試

NISSAN M0007 熒光紫外/冷凝試驗

JIS K 5600-7-8 油漆的測試方法

ASTM D-3794 卷材涂料測試標(biāo)準(zhǔn)

ASTM D-4587 油漆的光照/凝露環(huán)境暴露的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)范

ISO 11507 色漆和清漆-涂層暴露于人工老化環(huán)境-暴露在熒光紫外線和凝露環(huán)境中

ISO 20340 色漆和清漆-用于近海建筑及相關(guān)結(jié)構(gòu)的防護(hù)涂料系統(tǒng)的性能要求

GM4367M 面漆層材料-外飾

GM9125P 汽車材料的實驗室加速暴露

MS 133：F16部分 色漆和清漆的測試方法：F16 部分：涂料暴露于人工老化環(huán)境-暴露于熒光紫外線和凝露環(huán)境(ISO 11507)

prEN 927-6 色漆和清漆-戶外木器涂層材料和涂層體系-第 6 部分：.木器涂層的熒光紫外線/凝露環(huán)境的人工老化測試

NBR-15.380 建筑涂料-非工業(yè)建筑