步骤 1:当暴露在紫外线下时,聚合物中的某些成分会吸收紫外线辐射。这些成分被称为发色团。发色团可以是颜料颗粒、主链或聚合物粘合剂的端基、杂质、残留溶剂或添加剂。
步骤 2:当发色团吸收光子 (UV) 时,它们会释放能量。这随后导致漆膜中的键与自由基一起断裂。
步骤 3:自由基与聚合物链反应并破坏聚合物键。最初的颜料褪色始于涂料中最敏感的颜料。
步骤 4:由于聚合物的变化,薄膜也会同时开始脆化。这是由于昼夜热循环而发生的。这个长期过程最终会破坏聚合物链。因此,它导致物理性能的劣化。
步骤 5:此过程的直接影响包括冲击强度损失、颜色变化、开裂、伸长率、拉伸强度损失或表面粉化。
褪色和色移(泛黄)
聚合物分解或降解导致漆膜剥落或剥落
分解的涂层系统完全失效
对腐蚀和微生物侵袭高度敏感
环境条件的作用
环境条件是影响油漆或涂料的耐候性和紫外线性能的最重要因素。例如:
在多雨的地区,油漆或涂料的耐候性可能较差。它还可能受到真菌或藻类生长的污染
在阳光强烈的地区,油漆或涂层的抗紫外线能力可能较差。与标准条件相比,该区域受到极端的紫外线辐射
存在紫外线稳定剂/吸收剂
在紫外线防护方面,对涂层性能改进的指数效应取决于不同类型的存在:
紫外线稳定剂 (HALS) — 它们捕获自由基。这些是由涂层中不同化学实体的紫外线激发造成的。这会阻止聚合物的链反应或键断裂。
紫外线吸收剂——它们与发色团竞争吸收紫外线,并将其作为热能消散。
颜料选择
有稳定的颜料,具有高度抗紫外线性并表现出优异的耐候性。例如,耐紫外线的无机颜料,例如:氧化铁(黄色和红色),二氧化钛,氧化锌,和钒酸铋。
有机颜料 很容易因紫外线而褪色或降解。同样,也可以解释涂层的耐候性、紫外线性能和耐受性的其他一些因素是膜厚度和增量剂包的选择。
自然暴露测试
在这种方法中,涂漆的样品自然暴露在选定的自然地点。这是最基本但最有影响力的老化测试。它提供了非常准确的数据和结果。
这些地点是根据极端或多样化的天气条件(如降雨、炎热、降雪等)来选择的。
使用实验室加速老化设备进行测试:QUV紫外线老化箱
QUV紫外线老化箱是常见的实验室加速老化测试设备。在短短几周或几个月内,使用QUV紫外光加速试验机可以获得可再现的、可靠的老化测试数据。其短波长紫外光照和冷凝循环系统可逼真地模拟阳光、露水和雨水等对材料的破坏作用。
QUV紫外光加速老化试验机采用荧光紫外灯模拟阳光对材料的老化。尽管紫外线(UV)能量只占阳光总能量的?5%,但是它却是造成户外产品性能下降的主要因素,所以仅通过紫外光照就可以测试高分子材料的降解老化。
QUV紫外光加速老化试验箱可以安装使用多种类型的紫外灯管。每种灯管的总UV能量和光谱是各不相同的。UVA-340灯管的光谱在295nm到 365nm范围内,非常好地模拟阳光紫外线,因此 UVA-340 测试与户外曝晒的相关性很好。UVB-313灯管发出的短波紫外光比一般地球表面的阳光紫外线要强,它可以提高试验速度。客户应根据产品不同的使用条件,选择合适的灯管。
油漆涂料加速老化测试标准介绍
ISO 11507 — 油漆和清漆 — 涂层暴露于人工风化 — 暴露于荧光紫外线灯和水
SAE J2527 — 它决定了汽车外部材料的加速暴露。这是通过使用受控辐照度氙弧设备来完成的
ASTM G 154 — 这是操作荧光紫外 (UV) 灯设备进行材料曝光的标准做法
M 5982-1990 加速老化测试方法
UNE 104-281-88 用荧光紫外灯对油漆和粘合剂进行加速测试
NISSAN M0007 荧光紫外/冷凝试验
JIS K 5600-7-8 油漆的测试方法
ASTM D-3794 卷材涂料测试标准
ASTM D-4587 油漆的光照/凝露环境暴露的标准实施规范
ISO 11507 色漆和清漆-涂层暴露于人工老化环境-暴露在荧光紫外线和凝露环境中
ISO 20340 色漆和清漆-用于近海建筑及相关结构的防护涂料系统的性能要求
GM4367M 面漆层材料-外饰
GM9125P 汽车材料的实验室加速暴露
MS 133:F16部分 色漆和清漆的测试方法:F16 部分:涂料暴露于人工老化环境-暴露于荧光紫外线和凝露环境(ISO 11507)
prEN 927-6 色漆和清漆-户外木器涂层材料和涂层体系-第 6 部分:.木器涂层的荧光紫外线/凝露环境的人工老化测试
NBR-15.380 建筑涂料-非工业建筑