外墙表面经历了退化的环境条件，如 强烈的紫外线照射、雨水和温度波动，导致老化。 涂料是低成本的解决方案，可提供数十年的保护，并防止建筑物的重大维修费用。 涂料是低成本的解决方案，可以为建筑物提供几十年的保护并防止大量的维修费用。 涂料必须能够抵御紫外线，减轻水的损害，并表现出所需的灵活性以保持 涂料必须能够抵御紫外线，减轻水的损害，并表现出必要的灵活性，以保持与尺寸不稳定的基材（即木材）的粘附性，因为它们在一天中经历了热膨胀和收缩 涂料必须能够抵御紫外线，减轻水渍，并在尺寸不稳定的基材（即木材）经历热膨胀和收缩的过程中保持必要的灵活性。

巴斯夫通过加速热循环晶粒裂纹和拉伸测试研究了漆膜力学，旨在将漆膜性能与外部曝晒老化数据相关联。在本文中，我们展示了加速老化后的附着力，结合拉伸伸长率测试，可用于模拟户外自然老化效果。

加速老化后的拉伸强度和伸长率测试

在现实世界中，来自太阳的紫外线和水可以结合起来，随着时间的推移改变漆膜的机械性能。通常情况下，基材的流动性、涂层尺寸的不稳定性（由静力学和热膨胀驱动）以及紫外线产生的自由基的频率增加都会加速涂层的损坏。因此，通常使用几种加速的风化条件来模拟自然风化。本节介绍了QUV，或盐雾箱的方法，应用于试样，分别研究紫外线和水的损害。

经过QUV紫外加速老化试验后的试样

拉伸测试试样按照实验设置中的描述进行准备，然后将试样放在QUV箱中。为了将光降解效应与水损害隔离开来，在此过程中没有使用冷凝循环。在七天的紫外线照射后，将试样从QUV箱中取出，让其在受控的温度和湿度室（23°C，50%）中平衡，然后用拉伸延伸率测试。图7显示了四年暴露后的颗粒开裂等级与七天QUV后的室温断裂应变。我们可以看到，图中仍然没有表现出强烈的相关性。

盐雾箱曝光后的样品

在这项研究中，使用内部开发的雾箱方法来模拟涂层的水损坏。在雾箱内，水雾从顶部连续喷出，所有试样均水平放置在一块聚烯烃基材上。在雾箱中放置 7 天后，将试样从雾箱中取出，在控制温度和湿度的房间（23°C，50%）中老化 1 天，然后进行拉伸伸长率测试。图 8显示了暴露四年后的晶粒开裂等级与雾箱中 7 天后的室温断裂应变的关系。同样，图中没有显示出很强的相关性。

开发预测谷物开裂的新方法

如上所示，没有单一的拉伸伸长率或加速老化试验与晶粒破裂有明确的相关性。在现实世界中，涂层的失效更可能是不同失效模式的组合效应。实验设置部分中的所有实验室测试都在一个单一条件下探索失败；因此，任何单一条件测试结果与现实世界之间的相关性都很弱也就不足为奇了。在本节中，我们结合了拉伸强度和伸长率测试变量以及水处理后的附着力部分的结果，并使用 MLR 来拟合晶粒开裂等级。当我们在回归拟合中考虑所有因素时，我们发现了良好的相关性。

使用了不同加速老化和测试条件下的应力和断裂应变（如外部暴露、拉伸伸长率测试和拉伸伸长率测试变量部分所述）、附着力等级（如统计数据分析部分所述）和摆锤硬度作为适合17种商业涂料的实际颗粒开裂等级的因素。同样，数据通过统计分析软件 Modde 使用其 MLR 模型进行分析。表 3列出了晶粒开裂的重要因素，图10显示了它们在 MLR 拟合中的系数。与拉伸伸长率测试变量和统计数据分析部分中讨论的单因素效应相比，多因素回归模型改进了拟合，预测的 R 平方 (Q 2 ) 为 0.879。图11显示了观测和模型预测之间的良好一致性。

令人鼓舞的是，结合几个测试结果为谷物开裂等级提供了一个更好的拟合，这是单一的实验室测试所不能实现的。这些结果可能指导我们找到一种潜在的方法来预测自然风化条件下的谷物开裂。不幸的是，使用系数来研究因素的影响是有限的，因为有些因素是相关的（多共线性）。例如，预计新鲜试样的断裂应变与QUV暴露7天后试样的断裂应变相关，如图12所示。当我们在模型拟合中包括相关因素时，无法通过系数研究每个单独因素的贡献。然而，如果该模型是有效的，它仍然可以作为晶粒开裂的预测器。

总结和结论

有效的外墙木器涂料如果能够抵抗开裂和基材附着力损失，则可以显着延长木材基材的使用寿命。在小的位点内，木器涂料会在涂料和木材的界面处经受巨大的尺寸应力，温度和吸湿量不同。薄膜柔韧性是外墙木器涂料的必要条件，但在不同条件下测量的这种柔韧性与现实世界曝光的直接相关性非常弱。

我们的两个涂料开发研究小组的单独研究表明，来自多个实验室和加速测试方法的结果非常混乱，并且不会产生容易解读的趋势。通过测量多种条件下的拉伸伸长率以及对水处理表面的附着力和薄膜硬度，我们能够建立一个非常适合的预测模型。然而，由此产生的模型目前仅限于单一商业涂料研究的范围。此外，需要对其他测试方法、油漆和暴露参数进行重大验证和扩展，以将预测模型发展到可以成为开发高性能外墙木器涂料的有用工具的程度。