涂料、塑料的耐光性和耐候性

    涂料、塑料和其他有机材料暴露在自然气候条件和光照辐射下经一段时间会出现失光、褪色、泛黄、剥落、开裂、丧失拉伸强度和整层脱落等现象。即使是室内光线或者透过窗玻璃的阳光也会对诸如颜料或染料之类的物质造成损害。因而对于户外使用的涂料 , 如建筑外用涂料和汽车涂料 , 耐候性和耐光性是最重要的检测项目。

    虽然大家都认同涂料的耐候性和耐光性很重要 , 但对什么是它们较好的测试方法却各执己见。国内外现在评价涂料耐候性和耐光性的方法也很多。而普遍采用的有氙弧灯照射、自然气候老化试验、紫外光灯照射等人工加速气候老化试验的方法。本文将探讨如何选择合适的测试方法。

    1、氙弧辐射试验：氙弧辐射试验被认为是最能模拟全太阳光谱的试验 ,因为它能产生紫外光、可见光和红外光。正因为如此 ,在国内外被认为是广泛采用的方法。 但这种方法也有它的局限性 ,即氙弧灯光源稳定性及由此带来的试验系统的复杂性。氙弧灯光源必须经过过滤以减少不期望的辐射。为达到不同的辐照度分布可有多种过滤玻璃类型供选择。选用何种玻璃取决于被测试材料类型及其最终用途。改变过滤玻璃可以改变透过的短波长紫外光类型, 从而改变材料遭受破坏的速度和类型。通常运用的过滤有 3 种类型 : 日光、窗玻璃和扩展的紫外光类型。典型的氙弧辐射都配备一个辐照度控制系统。辐照度控制系统在氙弧辐射试验中很重要 , 因为氙弧灯光源的光谱自身内在稳定性就比荧光紫外灯光的光谱差。国外有人考察了一盏新氙弧灯和一盏用过 1 000 h 的旧氙弧灯光谱的区别。结果发现 , 光谱能量分布不但在光源的长波长范围随灯的使用时间延长变化显著 , 而且在短波长的范围内也有明显变化。这种变化引起的原因是氙弧灯的老化 , 是它的自身内在特性。

    2、自然气候老化试验：自然气候老化试验方法是国内外广泛采用的方法。其主要原因是自然气候老化实验结果更符合实际, 所需的费用较低而且操作简单方便。虽然我们可以在任何地方进行自然气候老化试验, 但国际上比较认可的试验场地是美国的佛罗里达 , 因为其阳光充足。

    3、紫外光灯照射试验：紫外光灯照射老化试验利用荧光紫外光灯模拟太阳光对耐久性材料的破坏性作用。这与前面提到的氙弧灯有区别, 荧光紫外灯在电学原理上与普通的照明用冷光日光灯相似 , 但能生成更多的紫外光而非可见光或红外光线。