涂料耐氣候性和耐光性試驗方式
雖然大家都認(rèn)同涂料的耐候性和耐光性很重要,但對什么是它們好的測試方法卻各執(zhí)己見。國內(nèi)外現(xiàn)在評價涂料耐候性和耐光性的方法也很多。而普遍采用的有自然氣候老化試驗、氙弧燈照射、或碳弧燈照射、紫外光燈照射等人工加速氣候老化試驗的方法。
但自然氣候老化試驗的不足之處是試驗需要的時間長,試驗人員可能沒有這么多年的時間等待一個產(chǎn)品的測試結(jié)果。
大多數(shù)氙弧輻射試驗在模擬潤濕條件時采用水噴淋和/或溫度自動控制系統(tǒng) 。水噴淋方法的局限 是當(dāng)溫度相對較低的水噴到溫度相對較高的試板上時 ,試板會冷卻下來 ,這會使材料遭破壞的過程減緩。
在氙弧輻射試驗中,要求使用高純度的水以防止試板表面形成沉積物。因此運行費用較高。
對于不同的曝曬應(yīng)用,有不同類型的具有不同光譜的燈供選擇。 UVA -340型的燈在主要的短波長紫外光光譜范圍能很好地模擬太陽光。 UVA -340燈的光譜能量分布 （SPD）與從太陽光譜中 360 nm處分出的光譜圖很近似。 UV-B型燈也是通常使用的加速人工氣候老化試驗用燈。它比 UV -A型燈對材料的破壞速度更快 ,但其比 360 nm更短的波長能量輸出對很多材料會造成偏離實際的試驗結(jié)果。
輻照度（光強(qiáng)度 ）控制對于獲得準(zhǔn)確而有重現(xiàn)性的結(jié)果是很有必要的。大多數(shù)紫外光老化試驗裝置都配備了輻照度控制系統(tǒng)。這些的輻照度控制系統(tǒng)使用戶做試驗時能擇輻照度量。通過反饋控制系統(tǒng) ,輻照度能被連續(xù)和自動地監(jiān)控并地得到控制。控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)燈管的功率而自動地對因燈管老化或其他原因造成的照度不足進(jìn)行補(bǔ)償。
熒光紫外光燈因自身內(nèi)在的光譜穩(wěn)定性使輻照度控制簡單化。所有的燈源隨時間老化都會變?nèi)酢５珶晒鉄襞c其他類型的燈不同,它的光譜能量分布不會隨時間變化。這一特點提高了試驗結(jié)果的重現(xiàn)性 ,因而也是一大優(yōu)勢。
在這樣的冷凝循環(huán)過程中,要加熱試驗箱底部的水槽以產(chǎn)生蒸汽。熱蒸汽保持試驗箱的環(huán)境在高溫下有 100 %相對濕度。試驗箱設(shè)計時 ,要使試板實際上構(gòu)成試驗箱的側(cè)壁。這樣試板的背面暴露在室溫的室內(nèi)空氣下。室內(nèi)空氣的冷卻作用使被測的試板表面的溫度比蒸汽溫度降低幾度。這幾度的溫差可使水在冷凝循環(huán)過程中連續(xù)不斷地降到被測試表面。
如此產(chǎn)生的冷凝水是性質(zhì)穩(wěn)定的、純凈蒸餾水。這種水能提高實驗結(jié)果的重現(xiàn)性,排除水沉積物污染問題并且簡化試驗設(shè)備安裝和操作。
因為材料在室外受潮的時間一般很長,所以典型的循環(huán)冷凝系統(tǒng)少要有 4h的試驗時間。冷凝過程在加溫條件下進(jìn)行 （ 50℃ ）,就會大大地加快潮濕對材料的破壞速度。長時間的、加熱條件下進(jìn)行的冷凝循環(huán)比其他諸如水噴淋、浸漬和其他高濕度環(huán)境的方法更能有效地再現(xiàn)潮濕環(huán)境破壞材料的現(xiàn)象。
雖然國標(biāo)規(guī)定且國內(nèi)目前通行的耐老化試驗方法是氙弧輻射,但在國外氙弧輻射和紫外光老化試驗都是應(yīng)用廣泛的試驗方法。這兩種方法是基于*不同的原理。氙燈照射試驗箱仿制全部的太陽光譜 ,包括紫外光、可見光和紅外光 ,其目的是模擬太陽光。而紫外光老化試驗并不企圖仿制太陽光線 ,而只是模仿太陽光的破壞效果。它是基于這樣的原理 ,長期在室外暴露的耐久性材料 ,受短波紫外光照射引起的老化損害大。
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