油漆涂层大气老化试验方法分析

陆承靖 周博玮 石舒静

摘要：大气老化试验能够有效鉴定油漆涂层的耐候性，但检测需要花费较长的时间，才可保障检测结果的精准性。只有依据实际情况，选取合理的检测方式，选择最佳的曝露倾角，才可保障大气老化试验的顺利实施。

关键词：大气老化；试验方式；油漆涂层；检测分析

近几年，国外文献报道显示，在任何地点，想要获取最大的太阳辐射能量，曝露架需要朝南，同时倾斜角度应当与各个曝露点的纬度相等。部分学者在不同地區、不同时间开展了试验，测定不同地区不同倾斜面太阳辐射强度，认为老化速度最快曝露倾角与当地的地理纬度相等，或比当地地理纬度稍小。本文主要讨论、阐述油漆涂层大气老化试验方法，

1 试验方式

1.1研究目的

1.为探求不同倾斜角度的曝露，对油漆涂层老化破坏速度的影响，旨在为选择最佳的曝露倾角提供依据。2.探求太阳辐射与水份同时作用对油漆涂层老化的破坏及影响。3.探求水份对油漆涂层老化破坏的影响。4.探求小气候对油漆涂层破坏的影响，旨在为确定曝露场地选择条件提供参考意见。在上述试验结果基础上，讨论分析不同季节试验对同一种油漆的破坏速度与破坏情况，掌握其中的差异，以此确定最佳的试验时间。

1.2研究方式

1.2.12018年1月20日-2019年1月20日

样板计：过氯乙烯漆；中灰醇酸磁漆合深黄硝基汽车喷漆；某制漆厂生产的氨基醇酸烘漆；硝基磁漆；丙烯酸酯油漆；某汽车制漆厂生产的中灰内用调和漆。

此样板参照0°、23°、45°、90°、α°5种倾斜角度进行曝露。α°每个月改变以此倾角，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每一个品种留下2块，朝南45°，放置在曝露棚内，与室外宝库进行对比。

1.2.22018年1月20日-2019年1月20日

样板计：白氨基醇酸漆；某制漆厂生产的深黄硝基汽车喷漆；黑过氯乙烯及某制漆厂生产的中灰油性调和漆；丙烯酸酯油漆。

此样板参照0°、23°、45°、90°、α°5种倾斜角度进行曝露，每个样板设置有2块倾角，其中一块要避免露水、雨水的影响，在晚上或下雨天使用塑料布将其遮盖，与正常曝露的样板做对比。

每一个品种的样板放在4层楼屋顶的水泥地上，45°朝南曝露试验，与正常的45°曝露样板进行对比。

1.2.32018年1月20日-2019年1月20日

样板计：某制漆厂生产的绿酚醛磁漆；绿酚醛磁漆与某制漆厂生产的中灰油性调和漆；丙烯酸酯油漆；硝基清漆。

此样板参照0°、23°、45°、90°、α°5种倾斜角度进行曝露，并在草地上增加45°朝南、屋顶上45°朝南曝露样板各一块，与正常的45°曝露样板进行对比。

2 试验结果

经过2年的试验，几种不同类型的油漆品种分别按照不用的曝露倾角进行试验，最终获得以下几种结果。

2.1 不同曝露倾角对油漆涂层老化破坏影响

从夏半年的试验情况来看，0°、23°、α°3种倾角曝露在失光、变色、粉化上老化速度较快。依据试验结果，样板 属于严重失光、显著变色与粉化。0°、23°、α°等倾角比45°倾角曝露快1-2个月，比90°倾角曝露要快2-3个月以上，不同种类油漆的老化速度不同。从试验结果来看，α°最热倾角曝露，相比0°、23°大多数情况并未显示较大的老化速度、破坏速度，且破坏情况区别不大。

2.2 水分、湿气对油漆涂层的影响

就夏半年水分引起的变化差异，比冬半年更为显著。就水分影响，对0°、23°、α°倾角差异影响较大。对45°、90°来说，差异影响较小。需要注意的是，在冬半年间α°与45°接近。因此，此期间水分对样板的影响不大。

2.3 小气候对油漆涂层的影响

将屋顶作为油漆材料的曝露场所，但相比草地，后者的曝露最佳，草地上油漆的老化速度不会太慢。草地上的湿度、腐蚀性较强，在涂层曝露后期，更加容易出现腐蚀、剥落现象，这试验很有利。

2.4 太阳辐射与水分综合作用对油漆涂层的影响

曝露棚内曝露的样板，没有收到太阳直接辐射与水分的作用，与户外曝露对比，在一定意义上需要考察太烫辐射与水分综合的影响。2018年1月投试的油性漆、醇酸漆、硝基漆同时开展这一试验，最终结果显示，太阳辐射与水分属于主要影响因素。

2.5 不同季节对油漆涂层耐候性的影响

在自然条件下开展试验，最终结果表明，样品变化速度主要取决于曝露季节，当年天气特征。一般夏半年期间太阳辐射较强，降水量相对较大，且空气湿度也较大，一般在90.0%以上，因此夏半年投试样板老化速度比冬半年要快。

3 结论

1.下半年间，最热倾角α°曝露对0°、23°来说，在大部分情况下，并未显示出较大的老化破坏速度，各个倾角之间的破坏情况区别不大。自失光、变色、粉化上，各个倾角的老化速度0°、23°、α°相等，比45°、90°破坏性大。在冬半年间，0°、23°、α°、45°4种倾角的老化速度较为接近。

2.水份属于油漆涂层老化阶段的重要影响因素，水份会加剧油漆涂层失光、变色、粉化，但可缓解裂纹的出现。

3.同一地区不同地面曝露、不同高度曝露，对油漆涂层有影响。屋顶水泥地油漆涂层比草地曝露更加容易出现裂纹，将屋顶作为曝露场所，影响不大。

4.同一个品种油漆在下半年曝露，相比冬半年曝露，更加容易粉化、变色、失光。就某些品种油漆而言，冬半年比下半年曝露更加容易出现裂纹。

参考文献

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（作者单位：福建工程学院生态环境与城市建设学院）