氟碳喷涂和粉末喷涂彩色铝型材耐氙灯人工气候加速老化性能的研究.pdf

品与原专·效
氟碳喷凃和粉末喷凃彩色锠型材
耐氙灯人工气候加速老化性能的研究
郭伟王汝泉山东阳光金源置业有限贲任公
摘要:本文介绍了目前市场上常用的氟碳喷涂和粉末喷涂两种彩色铝型材,重点研究实验宣氩灯人工气候加速老化
后,用色差来评价氟碳噴涂和粉末喷涂彩色铝型材抗人工气候加速老化能。
关键词:氟碳噴涂;粉末喷涂;彩色铝型材;人工气候加速老化;色差
1引言
产品的使用寿命。
近年来,随着房地产建设的迅速发展,我国铝合金建筑
彩色铝型材的耐候性检测包含自然暴晒和人工气候加
型材的技术和产品有了长足的进步。目前,我国己成为世界上速老化两种,由于户外自然暴晒需要周期太长,很难满足短
铝合金建筑型材产销量第一生产大国。2000年以后,我国自研制周期的要求。人工气候加速老化用较短的周期即可评价
主开发出了以彩色铝型材为基材的彩色铝型材门窗,全面应出材料的耐候性能,科研人员能在短时间内筛选出彩色铝型
用于建筑门窗,美化了环境。
材耐候性优异的T艺
氙灯的光谱最接近于太网光谱(图1),因此,本研究过程
中采用氙灯人工气候加速老化来评价材料的耐候性能。
2氟碳喷涂和粉末喷涂彩色铝型材
为了改善铝型材表面的外观和耐候性,铝型材表面处理
100
工.艺常用的有氟碳喷涂和粉末喷涂。
氙灯光谱
氟磯喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂nCH2CF2烘烤
太阿光谱
( CH2CF2N( PVDP为基料或配金属铅粉为色料制成的涂料
氟碳基料的化学结构中以氟一碳化合键结合。这种具有短键
250350450550650750波长/mn
性质的结构与氢离子结合被认为是最稳定最牢固的结合,化
学结构上的稳定与牢固使氟碳涂料的物理性质不同于一般
白1.0
涂料。除了在机械性能方面具有优良的耐磨性和抗冲击性能
0.8
外,在自然条件下,特别是在恶劣气候和环境显示出长久的
氙灯光谱
抗褪色性、抗紫外光性能
0,4
粉末喷涂常用的原料为:聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂
太阳光谱
羟基聚脂树脂以及环氧{酯树脂,可配锏出多神颜色。粉末
喷涂设备有手工的,有自动吊挂式的,粉末喷涂施工简单、涂
260280300320340360380400波长/nr
层厚度为30pm以上,抗冲击,耐磨擦,防腐蚀,耐候性等较
图1太阳光谵和氙灯光谱的紫外波段对比
好,涂料价格比氟碳便官。
彩色铝型材种类繁多,与其它材料一样,彩色铝合金型3氟碳涂和粉末喷涂彩色铝型材试样的制备
材在受到大气中光照、温度、潮湿等因素的影响时,其表面层
抽选了市场常见的4种濒色的氟磯喷凃和粉末喷涂彩
会产生褪色、粉化、起泡、表面剥落等老化现象,从而影响到色铝型材,分别制成30mx50mm的试样,每种试样取相同
2012.71
3
万方数据
最与原蝌专?璽
的三块。
4.2.5湿度控制
4实验室氙灯人工气候加速老化实验
试祥表面流通空气的相对湿度要自动控制。人工加速老
4.1氩灯人工气候加速老化原理
化试验箱根据设定的温度和湿度自动进行加热和冷却,加湿
采用氙灯光源,连续光照,控制一定的温度、湿度、辐射和除湿。
能、降雨周期和时间,模找和强化自然气候条件中的光、热、4.2.6喷水系统
氧、湿气、降雨等主要环境因素,以加速试样的老化。
用软化水间地喷淋试样表面。喷水系统应由不污染用
4.2试验装置
水的惰性材料制成。水的固体含量小于1mg或水的电导率
本实验采用SH6OC氩灯人工加速老化试验箱,实验装置小于5psem
满足CBT16259-2008《建筑材料人工气候加速老化试验4.2.7试样架
方法》。
试样架采用不影响试验结果的惰性材料不锈钢制成。
4.2.1光源
4.3试验条件
a)水冷氙灯,光源额定功率6000w。石英套管的氙弧灯
a)辐照度
的光谱范围包括波长大于270mm的紫外光、可见光和红外辐
波长29m~800am之间的通带,选择550Wm2的辐照
射。为了模拟直接的自然暴露,辐射光源采用滤光罩过滤,以度用作暴露试验的辐照度;
便提供与地球上的日光相似的光谱能量分布;
黑板温度:65℃3℃
经港光的氙弧灯光源的紫外光編射分布和允差列于
?相对湿度:65%士5%;
表1
dり喷水周期规定为18mint0.Smin,两次喷水之间的无水
?波长290nm~800nm之间的通带,选择557m的辐时间为102mint0.5min,喷水用水为去离子水,其pH值为6
照度用作暴露试验的辐照度
在平行于灯轴的试样架平面上的试样,其表面上任意
e)光照周期为连续光照
两点之间的辐照度差别不大于10%
份试验时间2000ha
表1人工气候老化的相对光谱辐照度(方法A)
数据分析
5.1老化试验数据
波长nm
相对光谱辐照度/%
按CBT11942-1989《彩色建筑材料色度测量方法》测
290100
定经人工气候加速老化试验后试样的色度数据,并根据老化
前测得的色度数据计算其老化前后的色差。测得的人工气候
290<ん≤320
0.6+0.2
204.2+0.5
加速老化试验前后数据见表2。
360<ん≤400
6.2±1.0
表2人工气候加速老化试验前后数据
①290nn-8onm间的光谱辅照度定为10%
②按方法A操作的氙灯光源发出少量低于290mm的辐射
色差(△E)变化
样品名称
会发生的降解反应,在某些情况下,在户外暴露时并不会
250h
500h
1000
2000
发生。
氟碳
0.2
0.4
0.5
4.2.2试验箱
粉末-红
试验箱为不锈钢材料制成,箱中有一个框架,试验架可
氟碳…绿
0.3
0.5
以旋转并放置试样能够保持试验样架表面空气流通,以便进
粉末
.4
2.6
行温度和漏度控制。
氟碳-灰
0.2
0.3
0.4
0.6
4.2.3辐照度测定仪
粉未灰0415「119
曝光量潮定仪测量的光辐射波段为290m-800m,可同
氟碳-深灰0.3
0.4
0.5
时量辐照度及辐射能,辐照度及辐射能测试精度为士5%
粉末一深灰
0.5
l.9
2.9
4.2.4黑板温度计
5.2实验数据分祈
黑板温度计是由一种近似“黑体”吸收特性的涂黑的金
a)试验表明:试样随着人工气候加速老化时间的增加,色
属板及适宜的温度计或热接触良好的热电偶组成,测量范围差变大。超过500,粉末喷涂的铝型材在人工气候加速老化后
0℃~150℃,测试精度为±1C
的50bh(约自然气候老化2年)出规可见色差AF>1.5
2012.11
万方数据