塗料耐(nài)氣候性和耐(nài)光(guāng)性(xìng)試(shì)驗方式

   塗料，塑(sù)料和(hé)其(qí)他有(yǒu)機(jī)材料暴(bào)露在(zài)自然氣(qì)候條件和(hé)光(guāng)照輻射(shè)下(xià)經(jīng)一段(duàn)時間(jiān)會出現(xiàn)失光(guāng)，褪(tuì)色(sè)，泛黃，剝(bāo)落(là)，開裂，喪(sāng)失拉伸(shēn)強(qiáng)度(dù)和整層脫(tuō)落等(děng)現象。即使是室內(nèi)光(guāng)綫(xiàn)或(huò)者(zhě)透過窗玻璃的陽(yáng)光(guāng)也會對諸如顏料或染料之類的(dí)物質造(zào)成(chéng)損害(hài)。因而對(duì)於戶外使用(yòng)的塗料,如(rú)建(jiàn)築(zhù)外用塗(tú)料和汽車塗(tú)料 ,耐候性(xìng)和耐光性(xìng)是重(zhòng)要的(dí)檢(jiǎn)測項目。 

雖然(rán)大家都認同塗料(liào)的(dí)耐候性和耐光性(xìng)很重要,但(dàn)對(duì)什麼是(shì)它(tā)們(mén)好的(dí)測(cè)試方法卻各執(zhí)己見。國內(nèi)外(wài)現在(zài)評(píng)價塗(tú)料(liào)耐候性和(hé)耐光性的方(fāng)法(fǎ)也(yě)很(hěn)多。而普遍(biàn)采用的有(yǒu)自(zì)然(rán)氣候(hòu)老化(huà)試驗，氙(xiān)弧燈(dēng)照(zhào)射(shè)，或(huò)碳弧(hú)燈(dēng)照射，紫(zǐ)外光(guāng)燈(dēng)照(zhào)射等(děng)人工加(jiā)速(sù)氣候(hòu)老化(huà)試驗的方(fāng)法。

　  自然(rán)氣候老(lǎo)化(huà)試驗 

    自然氣(qì)候老(lǎo)化試(shì)驗(yàn)方(fāng)法是(shì)國內外廣泛采(cǎi)用的方法(fǎ)。其主(zhǔ)要原因(yīn)是(shì)自(zì)然(rán)氣候老化(huà)實驗結果(guǒ)更(gēng)符合(hé)實(shí)際,所需(xū)的費用較低而且(qiě)操(cāo)作簡單方便。 

　　但(dàn)自(zì)然(rán)氣候老(lǎo)化試驗的(dí)不足(zú)之處是試驗需(xū)要的時(shí)間長(cháng),試驗(yàn)人員可能(néng)沒(méi)有這麼多年(nián)的時間等(děng)待(dài)一個產品的測(cè)試(shì)結果。

       氙(xiān)弧輻射試驗(yàn)被認(rèn)為是能(néng)模擬(nǐ)全太陽光譜(pǔ)的(dí)試驗,因為它能(néng)產生紫(zǐ)外光，可見光和(hé)紅(hóng)外光(guāng)。 

     典(diǎn)型(xíng)的氙(xiān)弧輻(fú)射都配(pèi)備一個(gè)輻(fú)照度控製係(xì)統(tǒng)。輻照(zhào)度控製係(xì)統(tǒng)在(zài)氙弧輻射試驗中很重(zhòng)要,因為(wéi)氙(xiān)弧燈光源(yuán)的光(guāng)譜自(zì)身內在(zài)穩(wěn)定性就(jiù)比熒(yíng)光紫外燈光(guāng)的光譜差(chà)。

　　大多數氙弧輻射(shè)試驗(yàn)在模(mó)擬潤濕(shī)條(tiáo)件(jiàn)時采用水噴淋和/或(huò)溫(wēn)度自(zì)動控(kòng)製(zhì)係統(tǒng) 。水噴淋(lín)方法(fǎ)的(dí)局(jú)限 是(shì)當溫度(dù)相對(duì)較(jiào)低的(dí)水噴(pēn)到溫(wēn)度(dù)相對較高(gāo)的試(shì)板(bǎn)上(shàng)時(shí) ,試(shì)板(bǎn)會冷(lěng)卻下來(lái) ,這會(huì)使(shǐ)材料遭破壞的(dí)過程(chéng)減(jiǎn)緩。 

　　在(zài)氙弧輻(fú)射試驗中(zhōng),要(yào)求使用(yòng)高純(chún)度的水以(yǐ)防(fáng)止試板(bǎn)表麵(miàn)形(xíng)成(chéng)沉(chén)積物(wù)。因此運(yùn)行費用(yòng)較高。 

   紫(zǐ)外(wài)光燈照射(shè)試驗 

     紫外光燈照射老(lǎo)化(huà)試驗利(lì)用熒(yíng)光紫(zǐ)外光燈模擬(nǐ)太(tài)陽光對耐(nài)久(jiǔ)性材(cái)料(liào)的破(pò)壞(huài)性作(zuò)用。這與前提到的(dí)氙弧燈有區(qū)別 ,熒(yíng)光(guāng)紫(zǐ)外(wài)燈在(zài)電(diàn)學原(yuán)理上與普(pǔ)通(tōng)的照(zhào)明用冷光日(rì)光燈相(xiāng)似 ,但(dàn)能生成(chéng)更多(duō)的紫外光而非可見光或紅外(wài)光(guāng)綫(xiàn)。 

　　對於不(bù)同(tóng)的(dí)曝(pù)曬應用,有不(bù)同(tóng)類型的具有(yǒu)不(bù)同(tóng)光譜的燈供選(xuǎn)擇(zé)。 UVA -340型的燈(dēng)在(zài)主(zhǔ)要的短波(bō)長紫外(wài)光光譜範圍能很好地(dì)模(mó)擬太陽光。 UVA -340燈(dēng)的光(guāng)譜(pǔ)能量(liáng)分布 （SPD）與從太陽光譜中 360 nm處(chǔ)分出的光(guāng)譜(pǔ)圖很近(jìn)似。 UV-B型(xíng)燈也是通常使(shǐ)用(yòng)的(dí)加速(sù)人工(gōng)氣候(hòu)老化試驗用(yòng)燈。它(tā)比(bǐ) UV -A型燈對材料(liào)的(dí)破(pò)壞(huài)速度(dù)更(gēng)快 ,但其(qí)比 360 nm更(gēng)短的(dí)波長(cháng)能量(liáng)輸(shū)出對很(hěn)多材料(liào)會造成偏離實際(jì)的(dí)試驗(yàn)結(jié)果(guǒ)。 

　　輻照度（光強度 ）控製(zhì)對於(yú)獲得準確而有重現性(xìng)的結果是很(hěn)有必(bì)要的。大(dà)多(duō)數(shù)紫外(wài)光老(lǎo)化試驗(yàn)裝置(zhì)都(dū)配備了(liǎo)輻照度(dù)控製(zhì)係統。這(zhè)些的輻照(zhào)度控(kòng)製係統使用戶做試驗(yàn)時能擇(zé)輻(fú)照度(dù)量。通(tōng)過反饋控(kòng)製係統(tǒng) ,輻照(zhào)度能(néng)被(bèi)連(lián)續(xù)和(hé)自動(dòng)地(dì)監(jiān)控(kòng)並(bìng)地得到控(kòng)製。控(kòng)製(zhì)係統通過(guò)調節(jié)燈管的功(gōng)率(shuài)而自動地對因(yīn)燈(dēng)管老化或(huò)其他原因造成的(dí)照(zhào)度(dù)不(bù)足(zú)進行(háng)補償。 

　　熒(yíng)光(guāng)紫外光(guāng)燈因(yīn)自(zì)身內在的(dí)光(guāng)譜穩定(dìng)性使(shǐ)輻照(zhào)度控(kòng)製(zhì)簡單化。所(suǒ)有(yǒu)的(dí)燈源隨(suí)時(shí)間老化都會變(biàn)弱。但(dàn)熒(yíng)光(guāng)燈(dēng)與(yǔ)其他(tā)類型的(dí)燈不同(tóng),它(tā)的光(guāng)譜能量(liáng)分布(bù)不(bù)會隨時間變(biàn)化。這(zhè)一特點提高(gāo)了(liǎo)試驗結(jié)果(guǒ)的(dí)重現(xiàn)性 ,因而也是一大(dà)優(yōu)勢。 

　　使用(yòng)紫(zǐ)燈老化(huà)試(shì)驗的一(yī)個(gè)主要(yào)優勢(shì)在於它(tā)能(néng)夠(gòu)模擬(nǐ)較(jiào)為(wéi)符合實(shí)際(jì)的室外潮濕環(huán)境對材料的破壞(huài)作(zuò)用(yòng)。材料置(zhì)於室外(wài)時,據(jù)統(tǒng)計每天(tiān)至少有 12 h頻繁地(dì)遭(zāo)受(shòu)潮(cháo)濕作用。因為這(zhè)種(zhǒng)潮(cháo)濕作(zuò)用大多(duō)表現為凝露(lòu)的形式(shì) ,因而在加速(sù)人(rén)工(gōng)氣(qì)候老化試(shì)驗(yàn)中采用(yòng)一個特殊的冷凝原(yuán)理來(lái)模(mó)仿室外(wài)潮濕(shī)。 

　　在(zài)這樣的冷凝循環過程(chéng)中(zhōng),要(yào)加熱試(shì)驗(yàn)箱底(dǐ)部的水槽以(yǐ)產生蒸汽。熱(rè)蒸(zhēng)汽(qì)保持試驗箱(xiāng)的(dí)環境在高溫(wēn)下有 100 %相對濕度(dù)。試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)設計時 ,要使(shǐ)試(shì)板(bǎn)實際上構(gòu)成(chéng)試驗箱(xiāng)的側壁(bì)。這(zhè)樣試板(bǎn)的(dí)背(bèi)麵暴(bào)露在室溫的(dí)室(shì)內(nèi)空氣(qì)下。室(shì)內(nèi)空氣(qì)的(dí)冷卻作用(yòng)使(shǐ)被(bèi)測的試板表麵的溫(wēn)度比(bǐ)蒸汽溫度降低幾(jī)度。這(zhè)幾度的溫差可使(shǐ)水在(zài)冷(lěng)凝循環過程中連(lián)續不斷(duàn)地降(jiàng)到被測(cè)試表(biǎo)麵(miàn)。 

　　如此產生(shēng)的(dí)冷凝水是性質穩定(dìng)的，純淨蒸餾水(shuǐ)。這(zhè)種(zhǒng)水(shuǐ)能提高實(shí)驗結果(guǒ)的重(zhòng)現(xiàn)性,排除水(shuǐ)沉積物汙染(rǎn)問(wèn)題(tí)並且(qiě)簡(jiǎn)化試(shì)驗(yàn)設備安裝和操(cāo)作。 

　　因(yīn)為(wéi)材料在室(shì)外受潮(cháo)的(dí)時間一般(bān)很(hěn)長(cháng),所(suǒ)以典型(xíng)的循環(huán)冷凝(níng)係(xì)統少(shǎo)要有 4h的(dí)試(shì)驗時間。冷凝過(guò)程在(zài)加(jiā)溫(wēn)條件下(xià)進行 （ 50℃ ）,就會(huì)大大地(dì)加快(kuài)潮濕對(duì)材(cái)料的破(pò)壞速度。長時間的，加熱(rè)條件下進行的(dí)冷凝循環比(bǐ)其(qí)他(tā)諸(zhū)如水噴淋(lín)，浸漬(zì)和其他高(gāo)濕度(dù)環境(jìng)的方(fāng)法(fǎ)更(gēng)能有(yǒu)效(xiào)地(dì)再現潮濕環境破壞(huài)材(cái)料的現象。  

　　雖然國(guó)標規(guī)定(dìng)且國內目前(qián)通行的耐老(lǎo)化(huà)試驗方(fāng)法是(shì)氙弧輻(fú)射(shè),但(dàn)在國外氙弧(hú)輻(fú)射和紫外(wài)光老(lǎo)化試(shì)驗都是應用(yòng)廣(guǎng)泛(fàn)的(dí)試驗(yàn)方法。這兩(liǎng)種方法是(shì)基(jī)於*不同的原(yuán)理。氙燈(dēng)照射(shè)試(shì)驗箱(xiāng)仿(fǎng)製全部(bù)的(dí)太陽光(guāng)譜 ,包括紫外光，可見(jiàn)光(guāng)和(hé)紅外(wài)光 ,其目的是(shì)模擬(nǐ)太陽光(guāng)。而(ér)紫外光(guāng)老(lǎo)化(huà)試(shì)驗並(bìng)不企圖仿製太陽(yáng)光綫(xiàn) ,而隻是模仿(fǎng)太陽光(guāng)的破壞(huài)效果(guǒ)。它(tā)是(shì)基於這樣(yàng)的原理(lǐ) ,長(cháng)期(qī)在室(shì)外暴(bào)露的(dí)耐久(jiǔ)性材料 ,受短波紫外光照射(shè)引起(qǐ)的(dí)老化損害(hài)大(dà)。 

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