汽車油漆涂層耐候性分析及紫外加速老化試驗(yàn)方法[1]

1、1汽車油漆涂層耐候性分析及紫外加速老化試驗(yàn)方法汽車油漆涂層耐候性分析及紫外加速老化試驗(yàn)方法光照、高溫和潮濕是造成汽車油漆涂層失光、褪色、黃變、粉化的主要原因紫外加速老化試驗(yàn)可模擬太陽光中的紫外部分對油漆涂層的破壞作用用數(shù)天或數(shù)周的時間重現(xiàn)戶外數(shù)月乃至數(shù)年出現(xiàn)的危害。本文主要介紹了引起汽車油漆涂層老化的原因以及利用QUV紫外加速老化試驗(yàn)驗(yàn)證汽車油漆涂層的耐候性。紫外光，耐候性，涂層老化，汽車油漆涂層光照、高溫和潮濕是造成車油漆涂層失光、褪

2、色、黃變、粉化的主要原因，油漆涂層的耐候性優(yōu)劣與涂料組分的光譜敏感性有關(guān)。汽車涂料主樹脂主要由環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂等組成，含有碳氧雙鍵，碳碳單鍵等官能團(tuán)。不同官能團(tuán)因?yàn)殒I能不同，因而對光的敏感性不同，產(chǎn)生耐候性差異。對于汽車涂料，紫外線是造成涂料老化的主要原因。紫外加速老化試驗(yàn)可模擬太陽光中的紫外部分對油漆涂層的破壞作用，用數(shù)天或數(shù)周的時間重現(xiàn)戶外數(shù)月乃至數(shù)年出現(xiàn)的危害?？蓭椭x擇新材料以及評價材料配方對耐久性的影響，達(dá)到驗(yàn)證涂

3、料性能的目的。2油漆涂層老化因素分析油漆涂層老化因素分析光照、高溫和潮濕，這三個因素中的任何一個都會引起汽車油漆涂層的老化損害，但它們往往同時發(fā)生作用，所造成的危害將大于其中任一因素的單獨(dú)作用。2.12.1光照光照油漆涂層發(fā)生降解的程度和類型，取決于樹脂的光譜敏感性。不同波長的光的破壞作用不同。每種樹脂的光譜敏感性都不同，光譜敏感性決定一種樹脂是對短波長敏感還是對長波長敏感或者對兩者都敏感。每種化學(xué)鍵，都對應(yīng)一個閾值波長，這種波長有足夠

4、的能量使化學(xué)鍵發(fā)生反應(yīng)。比閾值波長短的波長可以破壞化學(xué)鍵，而比之長的波長無論光強(qiáng)多大都不能破壞化學(xué)鍵[1]。汽車涂料用樹脂主要由聚酯樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂以及丙烯酸樹脂中一種或幾種組成（含CC、CH、OH、CO等官能團(tuán)），所含官能團(tuán)對應(yīng)閾值波長范圍231～376nm（常見涂料用樹脂的敏感波長見表1）。此波長對應(yīng)太陽光中的短波紫外線波段。表1常見涂料樹脂的敏感波長化學(xué)鍵鍵能4148Jmol1波長nm化學(xué)鍵鍵能4148Jmol1波長nmC

5、C（芳香族）124231CO（乙醇）92311CH（乙炔）121236CO（甲醇）89321CH（乙烯）10627CC（乙烷）84340CH（芳香族）103278CCl（氯甲烷）84340CH（甲烷）102280CC（丙烷）83345OH（甲醇）100286CCl（氯乙烷）81353OH（乙醇）100286CO（甲醚）763763室內(nèi)相對較冷的空氣使得測試樣品的表面比測試室內(nèi)熱蒸汽的溫度低好幾度，溫度差產(chǎn)生冷凝循環(huán)現(xiàn)象，在樣品表面液態(tài)形

6、式的水慢慢地凝結(jié)（如圖2所示）。另外，冷凝過程是在一較高溫度（一般為50℃）下進(jìn)行的，這大大加速了潮濕侵蝕。用QUV的長時間的熱凝結(jié)循環(huán)過程來模擬戶外的潮濕侵蝕比其他一些方法，如濺水、浸水或高濕度都更有效。3.23.2試驗(yàn)涂料試驗(yàn)涂料用于耐候性驗(yàn)證的涂料信息見表2。表2涂料信息編號顏色名稱供應(yīng)商編號顏色名稱供應(yīng)商1＃公爵黑A涂料公司8＃公爵黑B涂料公司2＃單色黑A涂料公司9＃單色黑B涂料公司3＃珠海藍(lán)A涂料公司10＃珠海藍(lán)B涂料公司4＃

7、印紅A涂料公司11＃印紅B涂料公司5＃星辰白A涂料公司12＃星辰白B涂料公司6?；榧啺譇涂料公司13＃婚紗白B涂料公司7＃單色白A涂料公司14＃單色白B涂料公司3.33.3試驗(yàn)過程試驗(yàn)過程QUV老化試驗(yàn)參數(shù)[2]控制見表3，試驗(yàn)參照標(biāo)準(zhǔn)ASTMG15406非金屬材料紫外熒光曝露試驗(yàn)方法。表3參數(shù)控制序號項(xiàng)目條件1燈管類型UVA3402輻照度0.89Wm2nm3波長340nm4曝露周期8h輻照，黑板溫度60℃；4h冷凝，黑板溫度50℃3.