在室外,由于长期暴露在阳光下,高温潮湿等环境因素,导致涂层出现龟裂、失光、褪色、黄变、粉化等现象,而涂层的耐老化性能与涂层中各组分光敏感度密切相关。涂料的主树脂主要包括环氧树脂、氨基树脂、聚酯树脂等,它还包含了碳氧双键,碳碳单键等功能团。由于不同的官能团,对光线的敏感度也不一样,所以它们的抗老化能力也不一样。而在室外,则以紫外光为主。UV加速老化实验可以在几天甚至几个星期内模拟出在室外几个月甚至几年内才会发生的损伤。

光、热、湿三种环境因子均可导致汽车漆膜的老化破坏,但三种环境因子常常是共同作用的,其破坏程度远远超过某一种环境因子。

 

1、日光暴晒

洁果表明,在不同的光谱学条件下,涂料的老化程度及老化方式与树脂的光谱学性能有关。光波的波长不同,其破坏效应也不同。每一种树脂都有不同的光敏特性,光敏特性决定了一个树脂是否适合于短波、长波或二者兼而有之。每一种化学键,都与一个临界波长相对应,这个临界波长的能量,足以引起化学键的反应。小于临界波长的波长会使化学键断裂,而大于临界波长的波长则不受光强度的影响。

汽车涂料用树脂主要由聚酯树脂、氨基树脂、醇酸树脂以及丙希酸树脂中一种或几种组成(含C-C 、C-H 、O-H、 C-O等官能团),所含官能团对应阈值波长范围231~376nm。此波长对应太阳光中的短波紫外线波段。

2、高温

此外,温度过高也会导致汽车漆膜的损坏。随着温度的增加,光照对人体的伤害也会增加。虽然温度对弟一个光致反应没有影响,但是对第二个化学反应有影响。在实验室中,老化试验需要对温度进行准确的控制,一般可以采用加热的方式来加快老化进程。

3、潮湿

露水、雨水及高湿度是引起汽车油漆涂层潮湿危害的主要原因。统计显示,放在室外的汽车每天都将长时间处于潮湿状态。由潮气形成的露水是室外潮湿的主要因素,露水对汽车油漆涂层造成的危害比雨水更大,因为它附着在油漆涂层上的时间更长,引起更为严重的潮湿吸收。

紫外加速老化试验采用美国Q-Lab公司生产的QUV老化试验机,QUV老化试验机可实现以下模拟功能。

阳光模拟:

QUV可实现用荧光紫外线灯模拟太阳光来对油漆涂层造成损害。UVA-340灯管对太阳光的紫外短波段模拟效果好,其光谱能量分布在太阳光的截止点到大约360nm范围内与太阳光谱吻合得非常好。

辐照度控制:

QUV老化机备有日光眼光强控制器,利用日光眼的反馈循环系统,可以连续、自动地控制且经确地保持辐照度,日光眼靠调整灯的功率来自动补偿因灯管老化和其他因素造成的光强变化。在仅仅几天或几周内,能模拟在室外几个月甚至几年所造成的损害。

潮湿模拟:

在湿润的仿真试验室的底部,水被用于加热,生成水蒸气,水蒸气将试验室的相对湿度维持在I00%。在准紫外光下,试样构成了试验室的侧面,而试样的另外一侧则是暴露在试验室的大气中。室内比较冷的空气会导致测试样品的表面比测试室内热蒸汽的温度要低几度,这样就会产生冷凝循环,在样品表面液态形式的水会慢慢地凝结。此外,凝结过程通常需要在50℃以上的高温环境中完成,这将极大地加剧湿蚀。用QUV的长时间的热凝结循环过程来模拟户外的潮湿侵蚀比其他一些方法,如溅水、浸水或高湿度都更有效。热凝结循环过程来模拟户外的潮湿侵蚀比其他一些方法,如溅水、浸水或高湿度都更有效。

 

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