涂膜人工老化性能檢測(cè)分析涂膜人工老化性能檢測(cè)分析陳旭峰范志華（湖北來斯化工新材料有限公司，湖北鄂州436070）摘要利用人工加速老化設(shè)備通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬自然環(huán)境進(jìn)行各種類型氣候的涂膜老化試驗(yàn)，依據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果來分析指導(dǎo)粉末涂料耐候性能改善以及材料（本文論述的是顏料）的選擇。關(guān)鍵字粉末涂料、有機(jī)顏料、耐候性、人工加速老化儀0前言粉末涂料作為裝飾性材料已經(jīng)廣泛用于更行業(yè)中，然而，受安裝條件及氣候影響，一些用于戶外的裝飾材料在時(shí)間的洗禮下逐漸開始老化，其表現(xiàn)為失光、變色、起泡、脫落，這些老化都開始影響著人們的視覺效果，為此進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)檢測(cè)分析，探討粉末耐候性能的改善以及材料的選擇。1漆膜耐候性檢測(cè)人工加速老化儀是涂膜耐候性能檢測(cè)的常用設(shè)備，它是通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬自然環(huán)境進(jìn)行各種類型氣候的涂膜老化試驗(yàn)，并給予一定的催化因素，從而克服天然暴曬試驗(yàn)所需時(shí)間長(zhǎng)的不足。紫外線是涂膜老化中的一個(gè)很重要的因素，大氣中的溫度、濕度和氧氣的含量也對(duì)涂膜的老化起著重要的影響。人工加速老化試驗(yàn)就是利用一定的設(shè)備人工老化儀，通過改變光源的種類、強(qiáng)弱，以及各種類型氣候的溫度、濕度、含氧量的變化等因素的控制，測(cè)試在人造氣候的環(huán)境下，各種涂膜的老化程度及變化狀況，從而判斷相應(yīng)漆膜的耐老化能力。2實(shí)驗(yàn)部分2.1主要原料與儀器2.1.1主要原料聚酯樹脂，工業(yè)品P9337,酸值32,杭州中法實(shí)業(yè)股份有限公司固化劑TGIC，工業(yè)品，常州牛塘化工股份有限公司鈦白粉（金紅石型），ZR-940,工業(yè)品，江蘇鎮(zhèn)鈦化工有限公司沉淀硫酸鋇，工業(yè)品，澧縣紅林化工有限公司顏料，耐曬大紅2BP（顏料紅48:2）、永固桃紅E（顏料紅122）、毗咯紅（顏料紅254）、酞菁綠（顏料綠7）、酞菁藍(lán)（顏料藍(lán)15:3），工業(yè)品，湖北來斯化工新材料有限公司紫外光吸收劑UVF，工業(yè)品，湖北來斯化工新材料有限公司抗黃變劑736,工業(yè)品，湖北來斯化工新材料有限公司2.1.2儀器設(shè)備QUV人工加速老化儀、愛色麗SP60色差儀、雙螺旋擠出機(jī)、靜電噴槍、恒溫烤箱2.2試驗(yàn)配方2.2.1實(shí)驗(yàn)基本配方，如表1所示表1試驗(yàn)基礎(chǔ)配方A組份質(zhì)量份％聚酯樹脂55固化劑TGIC4

沉淀鋇33流平劑1.2安息香0.4增光劑1.22.2.2涂膜老化性能的改善試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)配方如表2表2涂膜添加耐老化試劑性能對(duì)比試驗(yàn)配方配方組份配方1配方2配方3配方4配方A94.894.894.894.8紫外吸收劑UVF/0.5/0.5抗黃變劑736//0.50.5炭黑0.70.70.70.72.2.3顏料耐候性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)配方如表3、4表3不同顏料老化性能測(cè)試組份質(zhì)量份％配方A94.8鈦白粉5紫外光吸收劑0.5顏料1

表4不同配比稀釋后顏料紅254耐候性能的影響質(zhì)量份％配方組份配方5配方6配方7配方A94.894.894.8鈦白粉/1020紫外光吸收劑0.50.50.5顏料（毗咯紅111BO)表5顏料明細(xì)表【2】顏料名稱索引號(hào)結(jié)構(gòu)類型耐曬大紅2BPPR48:2偶氮色淀類寶紅6BRPR57:1/毗咯紅BOPR254毗咯并毗咯類永固桃紅EPR122喳吖叮酮類酞菁藍(lán)BGSPB15:3酞菁類酞菁綠GPG7酞菁類2.3粉末涂料漆膜的制備將所得的配方預(yù)混合后，經(jīng)熔融擠出、粉碎、過篩，然后噴涂到鐵板上，分別在烤箱中進(jìn)行相同溫度和時(shí)間的烘烤固化,即得到樣板。2.4表征方法涂膜的制備根據(jù)GB/T1727-1992《漆膜一般制備方法》進(jìn)行；漆膜人工老化試驗(yàn)按GB/T1865-1997《色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露》測(cè)定，具體技術(shù)參數(shù)如表6表6人工加速老化試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)燈管選擇A管運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間視要求而定光照強(qiáng)度0.68m3/h光照溫度50°C循環(huán)時(shí)間4h冷凝溫度50°C2.5漆膜等級(jí)評(píng)定在涂膜老化單項(xiàng)評(píng)定等級(jí)中，其變色程度評(píng)級(jí)對(duì)裝飾性材料影響最大，故單一研究討論變色程度評(píng)級(jí)。以0至5的數(shù)字級(jí)來評(píng)定，按漆膜老化前后變色程度評(píng)級(jí)（將老化后的樣板與老花前的樣板進(jìn)行比色）其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表7所示表7漆膜變色等級(jí)評(píng)定口）等級(jí)變色程度（目測(cè)）色差值（NBS）（儀器測(cè)）0無變色<1.51很輕微變色1.6~3.02輕微變色3.1~6.0

3明顯變色6.1~9.04較大變色9.1~12.05嚴(yán)重變色>12.0（注：其中表7中色差值是按GB/T11186.2-11186.3測(cè)定和計(jì)算老化前與老化后樣板之間的色差，按色差值評(píng)級(jí)。）3結(jié)果與討論涂膜按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制備后，在人工老化設(shè)備光照0~500h,其變色程度數(shù)據(jù)如表8所示表8涂膜老化數(shù)據(jù)匯總光照時(shí)間/h0100200300400500涂膜色差值ZIE配方100.841.442.383.063.12配方200.211.252.32.73.08配方300.681.472.12.42.89配方400.170.381.141.452.55配方500.640.871.491.421.71配方600.691.071.521.661.93配方700.770.991.551.872.25其他顏料配方的老化數(shù)據(jù)省略由配方1、2、3、4繪得不同助劑對(duì)涂膜老化性能的影響數(shù)據(jù)圖，如圖1所示

圖1不同助劑對(duì)'涂膜老化的影響一空白對(duì)照——736UVF736+UVF從圖1中可以直觀的看出用相同的樹脂進(jìn)行老化試驗(yàn)，添加抗黃變劑和紫外線吸收劑的配方中，涂膜在前200h光照下，變色程度要明顯弱于單一助劑的添加或不加助劑的配方，同時(shí)還可以看出，添加抗黃變劑或紫外吸收劑對(duì)涂膜耐變色能力還是有一定的幫助。由配方5、6、7繪制數(shù)據(jù)圖不同配比稀釋后顏料紅254耐候性能的影響，如圖2所示E2不同逾比稀琴后頷料紅2禎耐候性色的影響—如無鈦白一如1限鈦白如2既鈦白1.5-11.5-1:0.5-0工光照時(shí)間A1由圖2可知，耐候顏料顏料紅254在不同配比的鈦白粉稀釋沖淡后，涂膜變色能力要逐步加強(qiáng)，顏料沖淡越厲害，其耐候性能就越差。由表3配方中做老化測(cè)試數(shù)據(jù)繪制不同紅顏料老化性能對(duì)比數(shù)據(jù)圖，如圖3所示—耐曬大紅渺一寶紅困R毗咯紅B0—耐曬大紅渺一寶紅困R毗咯紅B0永固桃紅因——3等級(jí)線0100200300400500600光照時(shí)間為1816141210S6420由圖3中可以明顯的看出，不同紅顏料紅顏料的耐候性能差異很大，這要取決于各個(gè)顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其耐候性還與晶型、粒徑、表面處理有關(guān)系【3】。通過查閱各顏料的技術(shù)指標(biāo)，顏料耐光性7級(jí)以上的其變色程度很不明顯，像此類顏料就可以用于戶外型的粉末涂料中。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，我公司有其他類型顏料耐候性能十分出色，像酞菁系列的顏料，如圖4所示。

圖連湖北采斯耐浪魏料〔咨分）性能對(duì)比—釀誓綠G—毗咯也。一釀?shì)即刘?等莪線——圖連湖北采斯耐浪魏料〔咨分）性能對(duì)比—釀誓綠G—毗咯也。一釀?shì)即刘?等莪線——1等級(jí)線H<4結(jié)語（1）添加抗老化試劑能改善涂膜耐老化能力，同時(shí)各類型的抗老化試劑復(fù)配使用涂膜耐老化性能更為明顯。（2）顏料耐候性能與其自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型有密切關(guān)系，酞菁系列顏料用于粉末涂料