汽车车身外部涂层通常由多层车漆组成,包括电泳层,中涂层,色漆层,清漆层。这些车漆粉末涂料,这些涂料具有严格的耐紫外线性和耐化学性。商业建筑,摩天大楼以及汽车等行业经常使用这类粉末涂料。
每个汽车制造商都制定了汽车车身面漆的规格,但所有制造商都期望涂层必须至少持续10年,而没有明显褪色、变色、开裂或涂层侵蚀的迹象。大多数汽车公司采用加速老化测试方法和户外自然曝晒测试相结合的方法。 通用汽车公司的9985586规范要求粉末涂料在佛罗里达州持续三年。对于汽车装饰件,其9984047规范要求丙烯酸粉末面漆具有五年的耐久性。
几十年来,科学家们一直在实验室模拟户外自然老化条件,试图加速降解过程。Q-Lab公司研发生产的QUV紫外光加速耐候试验箱一直是评估粉末涂料户外耐久性的主要老化设备。
ASTM D4587描述了QUV紫外老化测试,该测试需要荧光灯产生的紫外线能量和湿度交替循环。QUV紫外光加速耐候试验箱灯管由以下的几个型号:UVA-340、UVA-351、FS-40和UVB-313EL。表3列出了关于QUV紫外老化箱紫外光灯管的详细信息。
Table 1.UV Test Parameters 表1. UV测试参数 | ||
Test Method 测试方法 | Lamp 灯管 | Characteristics 特征 |
QUV | UVA-340 | 340 nm peak(340 nm峰值) 295-400 nm |
QUV | UVA-351 | 351 nm peak (351 nm峰值) 310-400 nm simulates glass filter(模拟玻璃过滤器) |
QUV | UVB 313EL | 313 nm peak(313 nm峰值) 275-380 nm |
QUV | FS-40 | 313 nm peak(313 nm 峰值) 275-380 nm less dose than UVB 313EL(剂量小于UVB 313EL) |
Xenon arc | Filtered xenon arc经过过滤的氙灯光源 | 295-800 nm(like sunlight)(295-800 nm接近太阳光) 1100-1500 MJ/m²per year(每年1100-1500 MJ/m²) |
South Florida | Natural solar自然太阳光 | ~275 MJ/m²per year(每年 ~275 MJ/m²) |
Central Arizona | Natural solar自然太阳光 | ~333 MJ/m²per year(每年 ~275 MJ/m²) |
了解紫外光加速耐候试验箱的紫外光灯管对粉末涂料化学成分的影响以及结果的有效性至关重要。QUV紫外光加速耐候试验箱UVA灯比UVB灯更接近太阳光,降解粉末涂料聚合物所需的时间更长。UVB灯发出短波(低于295纳米),这种能量会更强烈地破坏粉末树脂,尤其是聚酯类树脂。因此,使用QUV紫外老化箱进行加速老化测试时,选择UVB灯管进行测试,比UVA灯管等更快地产生涂层失效的效果。标准级聚酯在UVB照射下250至300小时内老化失效,而相同产品在UVA测试中需要持续1000小时以上。