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深圳南山西麗大學(xué)城創(chuàng)意園 |
水性涂層耐老化實(shí)驗(yàn)常用的方法
- 作者:
- 來(lái)源:
- 日期 : 2020-12-12
涂層的耐候性是指涂層在外部環(huán)境（陽(yáng)光、空氣、水、凝露、工業(yè)氣體、微生物）作用下保持原有性能的能力，涂層在使用過(guò)程中會(huì)因受到外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)一些不可逆的破壞現(xiàn)象，如：變色、失光、粉化、開(kāi)裂、生銹、剝落、斑點(diǎn)和沾污等。暴露于戶外的建筑物、汽車、鋼結(jié)構(gòu)等，每年由于外在涂層的變色、粉化、剝落等老化破壞造成巨大的損失，逐漸引起人們的重視并成為關(guān)注的重點(diǎn)。因此，對(duì)涂料質(zhì)量來(lái)說(shuō)，涂層的耐候性能顯得尤為重要。
1 涂層老化的成因
涂層老化的原因包括內(nèi)因和外因，內(nèi)因與涂料的成膜物類型及所用的顏填料、助劑等原材料有關(guān)，也與涂料的配方體系有很大關(guān)系。涂層老化的外因指涂層曝露于戶外環(huán)境下，受到多種破壞因素的作用，主要是陽(yáng)光、雨水、凝露、氣溫、氧氣、霉菌和工業(yè)氣體等。
2 涂層老化實(shí)驗(yàn)的主要方法
涂層老化實(shí)驗(yàn)的方法分天然曝露實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室人工氣候加速老化實(shí)驗(yàn)。
2.1 天然曝露實(shí)驗(yàn)
天然曝露實(shí)驗(yàn)是指涂層直接曝露于自然環(huán)境下，考查涂層在特定環(huán)境下的耐候性能，自然環(huán)境根據(jù)氣候特征可分為干熱氣候、濕熱氣候、亞濕熱氣候、亞濕熱工業(yè)氣候、寒冷氣候和寒溫高原氣候等。通常天然曝露實(shí)驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)主要有：GB/T 9276―1996《涂層自然氣候曝露實(shí)驗(yàn)方法》和ISO 2810:2004《色漆和清漆涂層自然老化曝露及評(píng)定》。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容如下：
(1) 曝露場(chǎng)，內(nèi)有曝露試板架、氣象裝置等，曝露架是擺在曝露場(chǎng)內(nèi)用于曝露實(shí)驗(yàn)的支架，由惰性材料制成，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，曝露架可分為朝南45 °、朝南2 °、垂直、水平等。
按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)置
(2) 實(shí)驗(yàn)樣板
除另有規(guī)定外，實(shí)驗(yàn)樣板基材應(yīng)采用實(shí)際使用的底材，其處理方法按GB/T 9271—2008/要求進(jìn)行，經(jīng)商定也可使用其他底材和處理方法。樣板的面積應(yīng)＞0.03 m2，邊長(zhǎng)應(yīng)＞100 mm，一般規(guī)定為250 mm×150 mm。
(3) 樣板制備及背面、邊緣的涂裝
除另有規(guī)定或商定，涂膜的制備及厚度應(yīng)參照各種受試產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。除另有規(guī)定或商定外，噴涂完最后1 道烘干型涂料的樣板應(yīng)在恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù)1 d 后， 自干型應(yīng)在恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7 d 后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇適宜的涂料對(duì)每1 塊樣板邊緣、背面進(jìn)行涂裝，封邊寬度一般為5 mm，并放置至涂膜干燥。推薦使用受試樣品或耐候性、防腐性良好的涂料。
(4) 樣板標(biāo)識(shí)方法
從樣板制備開(kāi)始，用涂料或記號(hào)筆按施涂次序在每塊樣板背面標(biāo)出所施涂的涂料樣品編號(hào)（每種涂料樣品的唯一性標(biāo)識(shí)）， 施涂完工后從樣板背面的標(biāo)識(shí)可追溯到所施涂的樣品。
(5) 樣板放置
將樣板放置在曝露架上，使用瓷絕緣子固定樣板。
(6)樣板檢查
樣板的曝露期限， 可按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求或商定，也可規(guī)定曝露樣板達(dá)到某一老化破壞程度作為曝露期限。投試前應(yīng)先觀測(cè)樣板涂膜外觀以及要求測(cè)定的物理機(jī)械性能等并做記錄。以年或月作為曝露實(shí)驗(yàn)的時(shí)間單位。曝露投試季節(jié)一般規(guī)定在每年春末夏初，除非另有規(guī)定，檢查間隔為在投試3 個(gè)月內(nèi)，每半月檢查1 次樣板；然后在投試3 個(gè)月后至1 a 期間，每月檢查1 次樣板；在曝露超過(guò)1 a 后，每3 個(gè)月檢查1次樣板。當(dāng)天氣驟變時(shí)，應(yīng)隨時(shí)檢查。如果規(guī)定在一定的曝露周期，需洗滌樣板，則在檢查前用棉紗在自來(lái)水或純水中沖洗，晾干后檢查；若規(guī)定需進(jìn)行拋光的，則按規(guī)定進(jìn)行拋光處理，然后再檢查。曝露試板檢查按GB/T 1766—2008 規(guī)定進(jìn)行。
涂層耐老化實(shí)驗(yàn)在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，涂層耐候性能作為衡量涂料抵抗環(huán)境影響性能的一個(gè)重要指標(biāo)， 其方法標(biāo)準(zhǔn)在涂料行業(yè)內(nèi)是必不可缺的。由于天然曝露實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，受到的不確定因素影響大， 近年來(lái)許多涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)將人工加速老化實(shí)驗(yàn)列入，以考查涂料的耐候性。人工加速老化實(shí)驗(yàn)的推廣應(yīng)用， 可以使行業(yè)內(nèi)更好地對(duì)涂料的耐老化性能進(jìn)行把關(guān)， 從而保證涂料在實(shí)際使用中保持良好的裝飾及保護(hù)性能。
1 涂層老化的成因
涂層老化的原因包括內(nèi)因和外因，內(nèi)因與涂料的成膜物類型及所用的顏填料、助劑等原材料有關(guān)，也與涂料的配方體系有很大關(guān)系。涂層老化的外因指涂層曝露于戶外環(huán)境下，受到多種破壞因素的作用，主要是陽(yáng)光、雨水、凝露、氣溫、氧氣、霉菌和工業(yè)氣體等。
2 涂層老化實(shí)驗(yàn)的主要方法
涂層老化實(shí)驗(yàn)的方法分天然曝露實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室人工氣候加速老化實(shí)驗(yàn)。
2.1 天然曝露實(shí)驗(yàn)
天然曝露實(shí)驗(yàn)是指涂層直接曝露于自然環(huán)境下，考查涂層在特定環(huán)境下的耐候性能，自然環(huán)境根據(jù)氣候特征可分為干熱氣候、濕熱氣候、亞濕熱氣候、亞濕熱工業(yè)氣候、寒冷氣候和寒溫高原氣候等。通常天然曝露實(shí)驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)主要有：GB/T 9276―1996《涂層自然氣候曝露實(shí)驗(yàn)方法》和ISO 2810:2004《色漆和清漆涂層自然老化曝露及評(píng)定》。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容如下：
(1) 曝露場(chǎng)，內(nèi)有曝露試板架、氣象裝置等，曝露架是擺在曝露場(chǎng)內(nèi)用于曝露實(shí)驗(yàn)的支架，由惰性材料制成，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，曝露架可分為朝南45 °、朝南2 °、垂直、水平等。
按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)置
(2) 實(shí)驗(yàn)樣板
除另有規(guī)定外，實(shí)驗(yàn)樣板基材應(yīng)采用實(shí)際使用的底材，其處理方法按GB/T 9271—2008/要求進(jìn)行，經(jīng)商定也可使用其他底材和處理方法。樣板的面積應(yīng)＞0.03 m2，邊長(zhǎng)應(yīng)＞100 mm，一般規(guī)定為250 mm×150 mm。
(3) 樣板制備及背面、邊緣的涂裝
除另有規(guī)定或商定，涂膜的制備及厚度應(yīng)參照各種受試產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。除另有規(guī)定或商定外，噴涂完最后1 道烘干型涂料的樣板應(yīng)在恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù)1 d 后， 自干型應(yīng)在恒溫恒濕室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7 d 后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇適宜的涂料對(duì)每1 塊樣板邊緣、背面進(jìn)行涂裝，封邊寬度一般為5 mm，并放置至涂膜干燥。推薦使用受試樣品或耐候性、防腐性良好的涂料。
(4) 樣板標(biāo)識(shí)方法
從樣板制備開(kāi)始，用涂料或記號(hào)筆按施涂次序在每塊樣板背面標(biāo)出所施涂的涂料樣品編號(hào)（每種涂料樣品的唯一性標(biāo)識(shí)）， 施涂完工后從樣板背面的標(biāo)識(shí)可追溯到所施涂的樣品。
(5) 樣板放置
將樣板放置在曝露架上，使用瓷絕緣子固定樣板。
(6)樣板檢查
樣板的曝露期限， 可按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求或商定，也可規(guī)定曝露樣板達(dá)到某一老化破壞程度作為曝露期限。投試前應(yīng)先觀測(cè)樣板涂膜外觀以及要求測(cè)定的物理機(jī)械性能等并做記錄。以年或月作為曝露實(shí)驗(yàn)的時(shí)間單位。曝露投試季節(jié)一般規(guī)定在每年春末夏初，除非另有規(guī)定，檢查間隔為在投試3 個(gè)月內(nèi)，每半月檢查1 次樣板；然后在投試3 個(gè)月后至1 a 期間，每月檢查1 次樣板；在曝露超過(guò)1 a 后，每3 個(gè)月檢查1次樣板。當(dāng)天氣驟變時(shí)，應(yīng)隨時(shí)檢查。如果規(guī)定在一定的曝露周期，需洗滌樣板，則在檢查前用棉紗在自來(lái)水或純水中沖洗，晾干后檢查；若規(guī)定需進(jìn)行拋光的，則按規(guī)定進(jìn)行拋光處理，然后再檢查。曝露試板檢查按GB/T 1766—2008 規(guī)定進(jìn)行。
涂層耐老化實(shí)驗(yàn)在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，涂層耐候性能作為衡量涂料抵抗環(huán)境影響性能的一個(gè)重要指標(biāo)， 其方法標(biāo)準(zhǔn)在涂料行業(yè)內(nèi)是必不可缺的。由于天然曝露實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，受到的不確定因素影響大， 近年來(lái)許多涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)將人工加速老化實(shí)驗(yàn)列入，以考查涂料的耐候性。人工加速老化實(shí)驗(yàn)的推廣應(yīng)用， 可以使行業(yè)內(nèi)更好地對(duì)涂料的耐老化性能進(jìn)行把關(guān)， 從而保證涂料在實(shí)際使用中保持良好的裝飾及保護(hù)性能。
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