卷材涂料科技名詞定義

眾所周知，老化常常造成紡織品、涂料、塑料以及其他一些有機物的物理性能發(fā)生變，主要表現(xiàn)在變色、失光、強度下降、龜裂、剝落、粉化及氧化等。我們知道日光，特別是短波長的紫外光、高溫、雨水、露水和以高濕度形式出現(xiàn)的濕氣是造成上述損壞的主要因素。

戶外天然日曬老化測試

戶外老化測試的結(jié)果是接近于自然老化的一種測試方式。根據(jù)產(chǎn)品的使用條件，我們可以選擇不同地點進行室外曝曬測試，如美國Q-lab公司在兩個標(biāo)志性地點：佛羅里達和亞利桑那曬場。佛羅里達為高輻照強度、高溫、高濕度的典型的亞熱帶氣候?？量痰臍夂?qū)τ趹敉馄貢裨囼炇抢硐氲牡攸c，尤其對濕度敏感的材料，如涂料、建筑材料和塑料的測試是格外有用的。而且，佛羅里達對于抗霉試驗也是非常好的。

亞利桑那則為產(chǎn)品提供更為嚴酷的曝曬環(huán)境。相比于佛羅里達，高紫外線、極其高的溫度、大幅度的日溫差波動和低濕度水平是最為典型的沙漠氣候。在亞利桑那，年輻照度比佛羅里達多20％；氣溫通常高出15℃。對于大多數(shù)材料來說，在這種苛刻的環(huán)境下降解速度比在佛羅里達要快得多。對于涂料的顏色、塑料的熱老化和物理性能、塑料涂層的耐光以及紡織品的抗張強度等有顯著的影響。由于上述兩個自然曝曬場比溫和氣候條件的地區(qū)能出現(xiàn)更快速的降解過程，所以人們通常會采用“佛羅里達耐候性”和“亞利桑那耐候性”作為耐用性試驗的基準(zhǔn)。

同時，Q-lab公司還提供室外自然加速老化設(shè)備Q-Trac。它是通過利用多面鏡子將太陽光反射到樣品架上（需要指出的是，鏡子只能反射80％的太陽紫外線）加速產(chǎn)品的老化。Q-Trac所能集中的紫外線相當(dāng)于太陽的5倍；而1年的Q-Trac加速老化可等同于5年的佛羅里達自然曝曬。適用于室外自然加速曝曬的國際標(biāo)準(zhǔn)有ASTMG90《用集中自然光線法加速對非金屬材料的室外風(fēng)蝕的規(guī)程》等。

實驗室加速日曬老化試驗

由于自然的老化測試需要幾年的時間才能決定老化結(jié)果，對時間、日程安排、經(jīng)費都是很大的考驗，同時，由于各地的氣候條件千變?nèi)f化，同樣的被測材料有可能得到相差很大的老化結(jié)果，實驗結(jié)果的重復(fù)性和可再現(xiàn)性不是很好。因而，人們傾向于使用實驗室設(shè)備人工加速老化，這樣不僅可以縮短試驗周期、重復(fù)性好、可用于質(zhì)量控制和材料穩(wěn)定性測試，同時，該種方法的應(yīng)用范圍較廣，因僅在室內(nèi)使用，可以不受自然條件限制，僅考慮人為因素的影響即可，且整個試驗過程都可由測試箱來完成。

人工加速老化大致有碳弧燈模擬加速、紫外光加速人工老化、氙弧燈加速老化三大類。

碳弧燈模擬加速老化試驗箱是先出現(xiàn)的，因為維修費用高、不能校正、模擬光譜范圍狹窄等缺點，現(xiàn)在已很少使用的人已經(jīng)不多。20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了紫外加速老化試驗箱，我們知道太陽光中的紫外線，尤其是光譜中低于360nm以下的峰值是造成材料老化的要因。Q-lab公司的QUV紫外加速試驗機即通過紫外燈管發(fā)射出紫外光譜模擬日光中的紫外光部分使材料的加速老化。其熒光UVB燈（UVB-313）的峰值波長在313nm左右，其能量幾乎全部集中在280~360nm之間。能量分布的波長范圍比日光的要短，他可以大程度地加速試驗。UVA-340燈，其射線波長主要集中在295~360nm之間，UVA-340燈短波輻射與325nm以下的日光直射很相似。根據(jù)對材料不同的老化要求，客戶可選擇不同的紫外燈管。此外，QUV紫外加速試驗機還擁有太陽眼功能，太陽眼是一種高精密的光度控制系統(tǒng)，其可以允許用戶選擇所期望的光照度水平，在太陽眼反饋回路系統(tǒng)的幫助下，可以對光照強度進行連續(xù)監(jiān)測、全自動精確維護。當(dāng)選擇強度為0.68W/m2/nm，波長為340的UVA-340燈，就可與夏季正午陽光強度相匹配。同時，QUV還可以模擬雨水和露水的影響，可采用冷凝和水噴淋兩種方式達到目的。冷凝與自然的潮濕一致，通過升溫加速試驗過程，產(chǎn)生的冷凝產(chǎn)物為純凈水－在樣品上無水漬或雜質(zhì)產(chǎn)生。噴淋是模擬由于穩(wěn)定溫度劇變和雨水沖刷所造成的機械侵蝕。

適用于紫外加速老化測試的標(biāo)準(zhǔn)國際上主要有ISO 4892—1:1999《塑料實驗室光源曝露試驗方法第一部分：通則》；ISO4892—3:1994 《塑料實驗室光源曝露試驗方法 第三部分：熒光紫外燈》；ASTMG—151《非金屬材料實驗室光源曝露加速試驗裝置的試驗 標(biāo)準(zhǔn)》；ASTM G—154 《非金屬材料的紫外 線熒光光源暴露試驗方法》等。

從20世紀(jì)50年代開始，世界上出現(xiàn)了一臺氙弧燈模擬加速老化試驗機。氙弧燈以全陽光光譜作為光源，其采用合適的過濾處理后的氙弧燈是測試產(chǎn)品對直接陽光照射或透過玻璃的陽光中的長波紫外線和可見光的敏感度方式。它不但可以模擬室內(nèi)材料的耐光性能（Q-SUN通過窗玻璃過濾器過濾后），同時還可以模擬氣候環(huán)境（Q-SUN具有水噴淋功能）。目前，應(yīng)用廣泛的氙燈老化機有旋轉(zhuǎn)鼓式試驗機和試樣靜態(tài)安置的試驗機兩大類。旋轉(zhuǎn)鼓式被設(shè)計成容器內(nèi)中心安放一支燈管，周圍是旋轉(zhuǎn)樣品架，圍繞光源旋轉(zhuǎn)。此類樣品放置體系經(jīng)常被描述成“旋轉(zhuǎn)鼓”。而試樣靜態(tài)安置的老化機的被測樣品靜置，通 過各種控制手段來嚴格控制老化，包括模擬完全陽光光譜的氙燈、多種選擇的過濾系統(tǒng)、太陽眼TM幅照度控制、符合ISO 9000的標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)、黑板溫度控制系統(tǒng)、滿足ISO和ASTM要求的試驗方法、三維試樣固定架和水噴淋功能。

由于目前可選擇的氙燈試驗機的品種很多，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織（包括ISO和ASTM），都傾向于發(fā)展以性能為基礎(chǔ)的測試手段和方式。這些方式定出了測試條件（如輻照、光譜、溫度、濕度等）以及可接受的性能范圍。而不要求使用任何特殊的裝置和硬件配置。這些標(biāo)準(zhǔn)正取代基于硬件要求（如水冷燈管和風(fēng)冷燈管）的舊式標(biāo)準(zhǔn)。舊式標(biāo)準(zhǔn)的制定是因為當(dāng)時缺乏有效的技術(shù)去精確測量和控制嚴格的測試條件。由于不能控制，所有我們的標(biāo)準(zhǔn)只能簡單的描述裝置。希望曝曬試驗的樣品因為使用相同的硬件，能達到相同的作用和結(jié)果，但常常事與愿違。

為了進一步比較室內(nèi)的老化試驗與室外曝曬有什么不同，幾年前，Q-Lab公司和世界某品牌的卷材涂料生產(chǎn)商合作對各類不同的卷材涂料進行了為期10年的室外自然老化曝曬、室外人工加速老化曝曬和實驗室人工加速老化曝曬的比照試驗研究。該測試采用五大類不同的樹脂，包括聚酯、塑料溶膠、70%的PVDF、丙烯酸乳液、硅改性聚酯。試驗共采用了23中不同顏色、不同基料的樣品。室外自然老化曝曬主要在Q-Lab公司的佛羅里達、亞利桑那兩個曝曬場進行，實驗室人工加速老化采用Q-Lab公司的UV熒光紫外燈、氙燈測試箱。對樣品性能進行了測試，實驗結(jié)果表明能模擬室外老化的效果。

ISO 4892—1:1999《塑料實驗室光源暴露試驗方法第一部分：通則》；則是基于這一基礎(chǔ)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是最早的以性能為基礎(chǔ)的國際標(biāo)準(zhǔn)，由ISO TC61委員會在1994年制訂的。在其附則中，詳細地介紹并推薦了水冷型氙燈和風(fēng)冷型氙燈兩大類老化試驗機。而基于ISO 4892上，ASTMG03委員會制訂了G151—G155老化測試標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，基于以性能為基礎(chǔ)的老化標(biāo)準(zhǔn)越來越得到人們的認同和應(yīng)用。2003年，ISO TC61委員會又對1994版的ISO 4892-3:1994《塑料實驗室光源曝露試驗方法第三部分：熒光紫外燈》和ISO 4892—2:1994《塑料實驗室光源曝露試驗方法第二部分：氙弧燈》進行了重新的補充和修訂，這就是最新2003版的ISO 4892。另外2004年10月16~22日，在中國的成都將舉行TC61委員會2004年年會。

總之，目前的老化試驗辦法和老化試驗設(shè)備有多種選擇。只有根據(jù)你的材料和試驗?zāi)康倪x擇合適的設(shè)備，才能保證你的試驗達到滿意的效果。

》相關(guān)信息 日曬老化測試儀：http://www.rssld.com/productlist/list-5-1.html