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復(fù)色粉末涂層耐候性能測試分析
單色粉末涂料涂層的耐候性能分析起來還比較簡單，多是聚酯與固化劑加助劑、顏填料按標(biāo)準(zhǔn)配方來生產(chǎn)，與已經(jīng)檢測過的樹脂加顏料的低值數(shù)據(jù)相差不大。各類單色顏料在膜厚60-70μm時，遮蓋住底材的大概加量數(shù)值如下：白色中鈦白粉22%，黑色中碳黑0.7%，有機(jī)顏料藍(lán)色、綠色中加酞青綠、酞青藍(lán)大概4%，黃色、紅色中的永固黃PY139/191 、吡咯紅PR254加量要>5%(湖北來斯技術(shù)部經(jīng)驗數(shù)值)。不過這樣做單色的品種很少，多是要加鈦白粉來增白、增艷。
在實際應(yīng)用中，復(fù)色粉末涂層占絕大多數(shù)，其涂層耐候性能的判定，就不能簡單的疊加來估測。特別體現(xiàn)在褪色、粉化這兩個指標(biāo)上，沒有經(jīng)驗數(shù)據(jù)可依，可能比其中幾種顏料耐候指數(shù)的乘積%還要少很多。我們曾經(jīng)遇到過，PR254和鐵紅在配方中少于1%，戶外2個月時間，紅色都褪沒有了。但是單純的濃色曬板時，在一年的時間內(nèi)，紅色保色率都符合要求。所以復(fù)色涂層必須做好樣板經(jīng)過自然老化和人工加速老化來取得某一品種的數(shù)據(jù)。生產(chǎn)廠家開發(fā)一個新品耗時至少得1、2年時間。上自然暴曬主要是美國的弗羅里達(dá)州自然暴曬實驗中心的數(shù)據(jù)有說服力，在國內(nèi)主要是海南、廣州的自然暴曬場。人工加速老化試驗儀器，主要是紫外老化試驗箱和WOM (人工加速老化)兩種。
下面就這兩種方法，分析如下：
自然老化與人工加速老化的比較
紫外老化試驗箱光源紫外光(313nm,340nm)燈：主要為313(UVB燈)，340(UVA燈)波長附近的紫外光，沒有可見光。
強(qiáng)度大于自然光照，一般幾百小時就使材料明顯變化，破壞UV短波會破壞樹脂，使樹脂表面失去光澤，脆裂等。
用途:一般用于檢測樹脂及其固化劑，以及所在的配方中的含量。
WOM光源氙燈：摸擬自然光，主要為UV的長波(340)+可見光區(qū)域，強(qiáng)度強(qiáng)于自然光，模擬自然環(huán)境，需要2000小時以上，涂層才可能有變化，破壞UV光+可見光引起表面顏色變化
用途:檢測顏料/染料等著色劑。
使用紫外加速老化試驗箱作為測試手段的不足
粉末涂料生產(chǎn)廠家進(jìn)行人工加速老化試驗時多選擇紫外老化試驗箱，主要原因有兩個，一是紫外老化試驗箱的實驗成本低，而WOM(Weather-O-Meter)要貴很多，做大量數(shù)據(jù)不是一般企業(yè)能夠承受的;二是設(shè)備廠商為了多賣設(shè)備有意無意在誤導(dǎo)客戶，讓人以為用紫外老化試驗箱就能夠檢測顏料的耐光性能。
其實，紫外老化試驗箱(尤其是紫外老化試驗箱-B)的輻射曲線與自然光相差甚遠(yuǎn)，得到的試驗數(shù)據(jù)也不能準(zhǔn)確反映自然曝曬的結(jié)果。UVB在波長310-320nm有一個高峰，許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高性能顏料(DPP尤其明顯)的化學(xué)結(jié)構(gòu)恰恰在這一段上禁不起輻射破壞，然而這在自然環(huán)境中是不可能出現(xiàn)的，因此用紫外老化試驗箱來檢測高性能顏料往往會得出與自然使用條件下相反的結(jié)果，這就是為什么在紫外老化試驗箱測試中會出現(xiàn)紅PR112比紅PR254好，黃PY74比鐵黃好的主要原因。許多研究結(jié)果已經(jīng)證明紫外老化試驗箱比較適合測試樹脂的耐候性而不是顏料。
所以對一個復(fù)色涂層的評判，一定要綜合這些數(shù)據(jù)，才能得出結(jié)論。杭州灣跨海大橋上，用的藍(lán)色涂層，1-2年后，其東西兩側(cè)的色差就很明顯。
添加紫外線吸收劑、抗氧劑
有些客戶在做顏料人工加速老化試驗的時候，測試涂層中不加足夠量的紫外線吸收劑類助劑，或者根本就不加，這樣的作法對終結(jié)果影響很大。因為，樹脂在測試的時間內(nèi)必須保證沒有顏色變化，才能區(qū)分出顏料的性能。
首先要明確的是紫外線吸收劑類助劑的作用是對樹脂進(jìn)行保護(hù)而不是顏料，因此在對顏料耐候性測試時必須加入足夠量的光穩(wěn)定劑和吸收劑，以避免樹脂受紫外光破壞而發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂，宏觀現(xiàn)象就是開裂、粉化。一旦樹脂開裂和粉化，在水的作用下會使光線來回折射增加照射量進(jìn)而使試驗條件更加惡化，終影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且粉化的樹脂表面也增加了判斷顏料好壞的難度。建議添加范圍，紫外線吸收劑0.2-0.5%，抗氧劑0.5-1.0%。這類產(chǎn)品，湖北來斯有售。并且都經(jīng)過老化檢測，*。
人工加速老化和自然曝曬的區(qū)別
自然環(huán)境中對顏料耐候性能影響的要素包括：光照強(qiáng)度、熱量、水(汽)、污染(化學(xué)品、酸雨)等。所有這些因素應(yīng)該在人工加速老化中要體現(xiàn)出來，而且要得到準(zhǔn)確的結(jié)果，模擬的量也要等同或接近自然曝曬環(huán)境。而且，人工加速老化是在短時間(100-5000小時)內(nèi)模擬戶外長時間的自然曝曬。加速老化就必須提高單位時間的照射強(qiáng)度以及在短時間里獲得與自然老化相同的輻射能量。
衡量人工加速老化的一個重要指標(biāo)就是UV輻射量。為模擬自然曝曬(如：美國佛羅里達(dá)曝曬)，人工加速老化中樣品所受到的UV曝曬能量應(yīng)等量于一定時間內(nèi)自然老化中光照能量。由于人工老化與自然暴曬有區(qū)別(環(huán)境，溫度等)，會造成實驗結(jié)果的差異。我們所要做的，就是如何選取合適的試驗方法來盡量接近自然條件，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。
很多客戶認(rèn)為用人工加速老化試驗就能代替自然曝曬其實是個理解誤區(qū)，一般而言，如果是初次進(jìn)行人工加速老化實驗，應(yīng)該與自然曝曬同時進(jìn)行并進(jìn)行對比，主要目的是為了檢驗所設(shè)置的人工加速老化條件(樣板配方、曝曬條件)是否正確，如果人工加速老化終的數(shù)據(jù)與自然曝曬差異過大或者出現(xiàn)相反的結(jié)果，則說明所設(shè)置的條件是錯誤的，所得到的數(shù)據(jù)不能用于證明其中的復(fù)色顏料的耐候性能。
復(fù)色顏料的耐候性與整個配方有關(guān)系，如果要求很高的耐候保證，客戶需要對特定的配方涂層進(jìn)行測試。