油漆涂層大氣老化試驗方法分析

陸承靖 周博瑋 石舒靜

摘要：大氣老化試驗能夠有效鑒定油漆涂層的耐候性，但檢測需要花費較長的時間，才可保障檢測結果的精準性。只有依據實際情況，選取合理的檢測方式，選擇最佳的曝露傾角，才可保障大氣老化試驗的順利實施。

關鍵詞：大氣老化；試驗方式；油漆涂層；檢測分析

近幾年，國外文獻報道顯示，在任何地點，想要獲取最大的太陽輻射能量，曝露架需要朝南，同時傾斜角度應當與各個曝露點的緯度相等。部分學者在不同地區、不同時間開展了試驗，測定不同地區不同傾斜面太陽輻射強度，認為老化速度最快曝露傾角與當地的地理緯度相等，或比當地地理緯度稍小。本文主要討論、闡述油漆涂層大氣老化試驗方法，

1 試驗方式

1.1研究目的

1.為探求不同傾斜角度的曝露，對油漆涂層老化破壞速度的影響，旨在為選擇最佳的曝露傾角提供依據。2.探求太陽輻射與水份同時作用對油漆涂層老化的破壞及影響。3.探求水份對油漆涂層老化破壞的影響。4.探求小氣候對油漆涂層破壞的影響，旨在為確定曝露場地選擇條件提供參考意見。在上述試驗結果基礎上，討論分析不同季節試驗對同一種油漆的破壞速度與破壞情況，掌握其中的差異，以此確定最佳的試驗時間。

1.2研究方式

1.2.12018年1月20日-2019年1月20日

樣板計：過氯乙烯漆；中灰醇酸磁漆合深黃硝基汽車噴漆；某制漆廠生產的氨基醇酸烘漆；硝基磁漆；丙烯酸酯油漆；某汽車制漆廠生產的中灰內用調和漆。

此樣板參照0°、23°、45°、90°、α°5種傾斜角度進行曝露。α°每個月改變以此傾角，包括：1月20日—46°；2月20日—33°；3月20日—14°；4月20日—6°；5月20日—20°；6月20日—20°；7月20日—12°；8月20日—13°；9月20日—31°；10月20日—45°；11月20日—53°；12月20日—54°。

在5-7每一個品種留下2塊，朝南45°，放置在曝露棚內，與室外寶庫進行對比。

1.2.22018年1月20日-2019年1月20日

樣板計：白氨基醇酸漆；某制漆廠生產的深黃硝基汽車噴漆；黑過氯乙烯及某制漆廠生產的中灰油性調和漆；丙烯酸酯油漆。

此樣板參照0°、23°、45°、90°、α°5種傾斜角度進行曝露，每個樣板設置有2塊傾角，其中一塊要避免露水、雨水的影響，在晚上或下雨天使用塑料布將其遮蓋，與正常曝露的樣板做對比。

每一個品種的樣板放在4層樓屋頂的水泥地上，45°朝南曝露試驗，與正常的45°曝露樣板進行對比。

1.2.32018年1月20日-2019年1月20日

樣板計：某制漆廠生產的綠酚醛磁漆；綠酚醛磁漆與某制漆廠生產的中灰油性調和漆；丙烯酸酯油漆；硝基清漆。

此樣板參照0°、23°、45°、90°、α°5種傾斜角度進行曝露，并在草地上增加45°朝南、屋頂上45°朝南曝露樣板各一塊，與正常的45°曝露樣板進行對比。

2 試驗結果

經過2年的試驗，幾種不同類型的油漆品種分別按照不用的曝露傾角進行試驗，最終獲得以下幾種結果。

2.1 不同曝露傾角對油漆涂層老化破壞影響

從夏半年的試驗情況來看，0°、23°、α°3種傾角曝露在失光、變色、粉化上老化速度較快。依據試驗結果，樣板 屬于嚴重失光、顯著變色與粉化。0°、23°、α°等傾角比45°傾角曝露快1-2個月，比90°傾角曝露要快2-3個月以上，不同種類油漆的老化速度不同。從試驗結果來看，α°最熱傾角曝露，相比0°、23°大多數情況并未顯示較大的老化速度、破壞速度，且破壞情況區別不大。

2.2 水分、濕氣對油漆涂層的影響

就夏半年水分引起的變化差異，比冬半年更為顯著。就水分影響，對0°、23°、α°傾角差異影響較大。對45°、90°來說，差異影響較小。需要注意的是，在冬半年間α°與45°接近。因此，此期間水分對樣板的影響不大。

2.3 小氣候對油漆涂層的影響

將屋頂作為油漆材料的曝露場所，但相比草地，后者的曝露最佳，草地上油漆的老化速度不會太慢。草地上的濕度、腐蝕性較強，在涂層曝露后期，更加容易出現腐蝕、剝落現象，這試驗很有利。

2.4 太陽輻射與水分綜合作用對油漆涂層的影響

曝露棚內曝露的樣板，沒有收到太陽直接輻射與水分的作用，與戶外曝露對比，在一定意義上需要考察太燙輻射與水分綜合的影響。2018年1月投試的油性漆、醇酸漆、硝基漆同時開展這一試驗，最終結果顯示，太陽輻射與水分屬于主要影響因素。

2.5 不同季節對油漆涂層耐候性的影響

在自然條件下開展試驗，最終結果表明，樣品變化速度主要取決于曝露季節，當年天氣特征。一般夏半年期間太陽輻射較強，降水量相對較大，且空氣濕度也較大，一般在90.0%以上，因此夏半年投試樣板老化速度比冬半年要快。

3 結論

1.下半年間，最熱傾角α°曝露對0°、23°來說，在大部分情況下，并未顯示出較大的老化破壞速度，各個傾角之間的破壞情況區別不大。自失光、變色、粉化上，各個傾角的老化速度0°、23°、α°相等，比45°、90°破壞性大。在冬半年間，0°、23°、α°、45°4種傾角的老化速度較為接近。

2.水份屬于油漆涂層老化階段的重要影響因素，水份會加劇油漆涂層失光、變色、粉化，但可緩解裂紋的出現。

3.同一地區不同地面曝露、不同高度曝露，對油漆涂層有影響。屋頂水泥地油漆涂層比草地曝露更加容易出現裂紋，將屋頂作為曝露場所，影響不大。

4.同一個品種油漆在下半年曝露，相比冬半年曝露，更加容易粉化、變色、失光。就某些品種油漆而言，冬半年比下半年曝露更加容易出現裂紋。

參考文獻

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（作者單位：福建工程學院生態環境與城市建設學院）