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漆膜人工加速老化试验及评级方法
漆膜人工加速老化试验及评级方法
黄大江
(兴达表面技术信息公司 ,四川成都 , 610041 )
摘 要 漆膜的人工加速老化试验是一种快速 、实用评定漆膜性能的方法 。简要介绍了人工气候老化和人工辐射
暴露的试验方法以及漆膜老化性能的评级方法 。
关键词 漆膜 ;人工加速老化 ;评级方法
是相同的和这些参数的影响是已知的 ,就能预期它
们之间的一定关系 。 精确模拟气候对漆膜各个方面的影响是做不
到的 。因此 , 用 人 工 气 候 老 化 来 区 别 自 然 气 候 老 化 ,而把 通 过 玻 璃 滤 光 的 辐 射 试 验 称 为 人 工 辐 射
暴露 。
1 前言
产品 在 使 用 过 程 中 , 由 于 日 光 、风 沙 、雨 、雪 、
露 、氧气 、尘埃 、温度 、湿度及各种化学介质的影响 ,
使漆膜 (即涂层 ) 的机械性能和物理化学性能产生 不可逆的变化 , 出现失光 、变色 、起泡 、裂纹 、粉化 、 长霉 、生锈 、剥落等现象 , 导致漆膜的破坏 , 这种现 象称为漆膜的老化 。老化减短甚至终结漆膜的使
用寿命 ,使漆膜失去应有的功能 。
人们十分关注漆膜的使用寿命 , 然 而 , 漆膜 的 寿命是很 难 预 测 的 。但 可 以 用 老 化 试 验 来 评 估 。 最直接 、最可靠的办法就是大气暴露试验 , 操作简
单 ,数据可靠 ,但时间很长 ,需要几年甚至几十年才
能得出结果 。为了缩短时间而采用的人工加速老 化试验 ,是在大气暴露试验的基础上 , 找出气候因
素与漆膜破坏现象之间的一定关系 ,在实验室模拟 自然气 候 因 素 , 进 行 人 工 加 速 试 验 。这 是 一 种 快
速 、实用的方法 。
国家标准 GB / T 1865 - 2009《色漆和清漆 人工 气候老化和人工辐射暴露 (滤过 的氙 灯 辐射 ) 》[ 1 ] (等效采用 ISO 11341: 2004 )规定了评价漆膜的耐人
工气候性或通过人工辐射暴露来评定其耐光性的 试验方法 ,用于漆膜耐候性和耐光性的人工加速老 化测定 。
影响老化过程的因素是多种多样的 ,人们不可 能预期在自然气候条件下和人工加速条件下老化 过程的准确对应关系 ,但只要引起老化的重要参数
2 加速老化试验的原理
不同光源对老化试验的加速是 不一 样 的 。碳
弧灯紫外线的光谱在波长 300 nm - 380 nm 部分具有 很大的分光能量 (可见光和红外光部分的能量则很 小 ) ,其老化试验的加速性较快 。而氙弧灯的光谱
能量分布较碳弧灯更接近太阳光 ,老化试验的模拟
性更好 ,但加速性则稍差一些 。
两种 光 源 在 老 化 试 验 中 均 常 用 , 国 家 标 准
GB / T 1865 - 2009采用氙弧灯 , 而国外 (如日本等 )
也常用碳弧灯 。 用经滤光器滤光的氙弧灯对漆膜进行人工辐
射暴露 ,在一定的暴露辐射能后 , 使选定的性能产 生一定程度的变化或达到一定的老化所需的辐射
暴露 。将经暴露的漆膜性能与未经暴露的漆膜 (对
比试样 )性能比较 ,就能反映出漆膜的老化状况 。 太阳辐射是漆膜老化的主要原 因 。用 人工 辐
射来模拟这个参数特别重要 。氙弧灯配以不同的 滤光系统能改变所产生的辐射的光谱分布 ,可分别
模拟太阳辐射及经过 3mm 玻璃滤过的太阳辐射的 紫外光和可见光范围的光谱分布 ,两种光谱能量的
黑标准温度计由 70mm ×40mm ×015mm 的不
分布是描述被滤过的光辐射在低于波长 400 nm 紫
外光范围的辐照度值和允许的偏差 , 在该范围内 ,
氙弧灯辐射能更好的模拟太阳能辐射 。 人工气候老化和人工辐射暴露的相对光谱能
量分布见表 1。
表 1 人工气候老化和人工辐射暴露 的相对光谱能量分布 [ 1 ]
锈钢板制成 ,其朝辐射源的表面涂有能吸收波长在
2500 nm 内全部辐射光的 93 %的耐老化的平整黑涂 层 。温度通过装在背面中央的传感器测量 。
314 试样润湿装置
为了模拟自然环境的降雨和凝露作用 ,润湿试 样受试 面 采 用 喷 嘴 喷 蒸 馏 水 。蒸 馏 水 不 能 循 环
使用 。
315 试样架
试样架由惰性材料制成 ,能围绕光辐射源匀速 转动 。
人工气候老化
人工辐射暴露
波长 λ
nm
最小辐
照度 , %
最大辐
照度 , %
最小辐
照度 , %
最大辐
照度 , %
λ 300
300≤λ≤320
320 λ≤360
360 λ≤400
0115
719
3816
6715
0129
218
3515
7612
216
3812
5518
011
2318
6214
4 试样
试样采用标准试板 , 其材质 、涂层 材料 及施 工
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