紫外光固化工藝因其高效和高物性等特點(diǎn)，UV涂料的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從室內(nèi)逐漸擴(kuò)張到戶外，隨著以硅酸鈣板材質(zhì)為主的外墻印刷涂裝工藝的日益成熟，UV固化涂料在戶外應(yīng)用技術(shù)的拓展也逐漸成了各大UV涂料企業(yè)研發(fā)投入的重點(diǎn)。本文將闡述UV涂層耐候性測(cè)試常用的方法及機(jī)理，以幫助配方師在耐候UV涂層研發(fā)過(guò)程中對(duì)成膜物選擇方向的確定。

UV涂層耐候性能的檢測(cè)有:耐人工老化性、耐大氣曝曬性、耐濕熱性、耐鹽霧性、防霉性

一、耐人工老化性

人工加速老化試驗(yàn)是基于大量天然暴露試驗(yàn)的結(jié)果,從中找出規(guī)律,找出氣候因素與漆膜破壞之間的關(guān)系,以便在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人為地創(chuàng)造出模擬這些氣候因素的條件并給予一定的加速性,以克服天然暴露試驗(yàn)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)的不足.

漆膜的熱老化主要是由于交聯(lián)過(guò)程及聚合物分子鏈的破壞.交聯(lián)的結(jié)果產(chǎn)生了立體結(jié)構(gòu),使漆膜變硬、變脆、失去彈性;而分子鏈破壞的結(jié)果使大分子鏈斷裂,減少了分子長(zhǎng)度及分子量,形成了洲離基團(tuán),表現(xiàn)為發(fā)軟、發(fā)黏.

濕度也是影響漆膜破壞的一個(gè)重要因素,在大氣中暴露,漆膜實(shí)際上是長(zhǎng)時(shí)間地保持在潮濕狀態(tài)下,尤其在濕熱地區(qū)更是如此.因?yàn)?水分的吸收引起了漆膜拜的溶脹,體積變化,或使漆膜拜中水溶性物質(zhì)溶解出來(lái),當(dāng)愛光線照射時(shí),就易使漆膜結(jié)構(gòu)三十或加快了光化學(xué)變化的作用.當(dāng)然濕度的影響應(yīng)考慮到溫度、水分以及光照等各因素互相促進(jìn)的總體影響.

漆膜中的聚合物僅僅由于是光而解離的情況非常少,由于日光和氧氣的相互作用,即所謂的日光氧化而促進(jìn)老化是值得注意的.被太陽(yáng)能所活化的氧會(huì)引起漆膜表面的氧化作用結(jié)果增加了漆膜的孔隙關(guān)形成了漆膜的失光.已證實(shí)了在人工加速老化試驗(yàn)循壞中,增加氧處理具有重要的意義,尤其是在較高壓力的氧氣處理中,顯著地增加了由于裂縫和龜裂所引起的破壞現(xiàn)象.

二、耐大氣暴曬性

涂料的大氣曝曬試驗(yàn)是指在各種氣候類型區(qū)域里研究大氣各種因素,如日光、風(fēng)、雪、雨、露、溫度、濕度、氧氣、化工氣體等對(duì)涂層所起的老化破壞作用通過(guò)試板的外觀檢查以鑒定基耐久性.

規(guī)定的檢查項(xiàng)目包括失光、變色、粉化、裂紋、起泡、斑點(diǎn)、生銹、泛金、點(diǎn)污、長(zhǎng)霉和脫落等.

三、耐濕熱性

濕熱試驗(yàn)也是檢測(cè)涂膜耐腐蝕性的一種方法,一般與鹽霧試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行.

飽和水蒸氣對(duì)漆膜的破壞作用主要基于以下幾點(diǎn):

(1)水對(duì)漆膜有滲透作用,透過(guò)漆膜的一層或多層,在漆膜與漆膜之間積聚,產(chǎn)生了最初的起泡;隨后再深入一步發(fā)展,最后達(dá)到漆膜與度板之間,產(chǎn)生最后的起泡,水分與金屬底板接觸,產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕作用.

(2)漆膜本身可以吸收一部分水分,使漆膜發(fā)生膨脹,降低了漆膜和底板的附著力,從而產(chǎn)生起泡現(xiàn)象.

(3)一般在相對(duì)濕度較低的情況下,漆膜附著力的變化是不明顯的,但隨著相對(duì)濕度的增加到90%,甚至更高,附著力的喪失就會(huì)變得很快,除了個(gè)別漆膜外,多數(shù)漆膜的附著力均不能恢復(fù).

(4)在相同的相對(duì)濕度下,溫度越高,絕對(duì)濕度越大,周圍空間水蒸氣壓力增加,水氣向漆膜內(nèi)擴(kuò)散顯著,加快了受潮速度.同時(shí)溫度升高,高分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)變得歷害,分子間的作用減弱,加速了形成分子間的空隙,有利于水分的進(jìn)入.

(5)在相同的絕對(duì)濕度下,溫度越低,則相對(duì)濕度就越高,水分向漆膜內(nèi)部滲透的趨向就越大.另外,相對(duì)濕度高時(shí),水分凝結(jié)的趨勢(shì)就增加,在涂料表面凝結(jié)的水分增加,因而涂料受潮的速度也就加大了.

耐濕熱試驗(yàn)一般均在調(diào)溫、調(diào)濕箱內(nèi)進(jìn)行.由于濕熱試驗(yàn)中主要的影響因素是溫度和濕度,因此在每次試驗(yàn)中需特別注意對(duì)這兩個(gè)因素的控制,以免影響試驗(yàn)結(jié)果.另外在試驗(yàn)時(shí)垂直懸掛的樣板這間應(yīng)保持一定的距離,以不相互重疊碰撞為準(zhǔn)(2~100px);樣板在各周期檢查時(shí)還應(yīng)互換位置,以盡可能地減少因設(shè)備內(nèi)溫度、濕度的不均勻所造成的試驗(yàn)誤差。

四、耐鹽霧性

鹽霧試驗(yàn)是目前普遍用來(lái)檢驗(yàn)涂膜耐腐蝕性的方法.大氣中的鹽霧是由懸浮的氯化物的微水液滴所組成的彌散系統(tǒng),它是由于海水的浪花和海浪擊岸時(shí)潑散成的微小水滴經(jīng)氣流輸送過(guò)程中所形成.一般在沿海或近海地區(qū)的大氣中都充滿著鹽霧.由于鹽霧中的氯化物,如氯化鈉、氯化鎂具有在很低相對(duì)濕度下吸潮的性能以及氯離子肯有很大的腐蝕性,因此鹽霧對(duì)于在沿海地區(qū)的金屬材料及其保護(hù)層具有強(qiáng)烈的腐蝕作用.鹽霧試驗(yàn)設(shè)備目前采用較多的是噴嘴式的,即使一定壓力的空氣通過(guò)試驗(yàn)箱內(nèi)的噴嘴,把鹽水噴成霧狀而沉降在樣板上.采用噴嘴式鹽霧試驗(yàn)時(shí)需注意以下事項(xiàng):

(1)試驗(yàn)過(guò)程中,必須經(jīng)常檢查噴嘴是否堵塞,以保證噴霧的正常進(jìn)行.

(2)所用的壓縮空氣必須經(jīng)空氣過(guò)濾器除油和空氣飽和器加熱飽和.

(3)噴霧壓力應(yīng)嚴(yán)格控制,使在規(guī)定值下下很窄的范圍內(nèi)波動(dòng),以免影響試驗(yàn)的重現(xiàn)性.(4)把需要進(jìn)行相互比較的同一批樣板盡量在同一次試驗(yàn)里進(jìn)行.樣板涂漆表面與鹽霧沉降方向成30°角放置.每次檢查后,應(yīng)交換樣板的放置位置,以消除設(shè)備內(nèi)噴霧量及溫度的不均勻所引起的誤差.

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定被測(cè)試涂膜樣板必須在封邊后測(cè)試,觀察涂膜狀況有無(wú)變色、起泡、生銹和脫落現(xiàn)象,按其輕重程度、起泡大小和面積、銹點(diǎn)大小來(lái)分級(jí).

五、防腐性

(1)定義:漆膜抵抗霉菌在其上生長(zhǎng)的能力.

(2)內(nèi)容:一般適于霉菌生長(zhǎng)的溫度是15~35℃,最適宜的溫度是25～30℃，當(dāng)溫度低于0℃或高于80℃時(shí)，霉菌實(shí)際上不生長(zhǎng).適于霉菌生長(zhǎng)的相對(duì)濕度是80%以上,超過(guò)95%時(shí)生長(zhǎng)最為旺盛,低于75%時(shí)霉菌不生長(zhǎng),但并不死亡,所以最適于霉菌生長(zhǎng)的氣候條件是溫度30℃與相對(duì)濕度95%~100%。