本文核心: 介绍了粉末喷涂铝型材老化房测试的国内外发展现状及测试方法。
针对粉末喷涂铝板,重点研究了3种实验室加速耐候老化房测试QUV(UVA灯管)、
QUV(UVB灯管)和Q-Sun与佛罗里达户外曝晒测试之间的比较。分析了3种加速老化房
试验方法与佛罗里达户外曝晒光泽变化结果的相关性,并以此为例,分析多少小时
加速紫外线试验箱结果和1年佛罗里达曝晒结果相当。
近年来,随着我国建设步伐的加快,铝合金建筑型材市场有了长足的发展。
目前,我国已成为世界上铝合金建筑型材生产大国。与其它材料一样,当铝合
金建筑型材受到大气条件下光照、温度、潮湿等因素的影响,会产生褪色、粉化、
开裂、起泡、表面剥落等老化现象,从而影响到产品的性能和美观。因此铝合金建
筑型材的耐候性是产品开发和质量控制的一个重要指标。粉末喷涂铝型材的老化房
测试包括户外大气测试和实验室加速测试2种方法。国内有专门的铝型材行业的大
气老化标准GB5237.4—2004[1],国际上常用的户外曝晒标准有欧洲Qualicoat第10
版[2]、美国建筑制造业协会AAMA2603—02[3]、AAMA2604—02[4]、AAMA2605—02
[5]、英国BS6496[6]等。户外曝晒的测试时间相对较长,大部分制造商不愿意用几
年的时间来观察一种新产品的设计是否确实得到改进,所以有必要进行实验室加速
老化测试。在加速老化房测试方面,除少数的日本企业仍沿用碳弧灯外,主流的测
试方法有紫外(QUV)和氙灯(Q-Sun)2种,其中紫外线试验箱测试主要使用UVA灯
管和UVB灯管。2试验目的本文紫外线试验箱的目的是为了比较QUV(UVA灯管)、
QUV(UVB灯管)、Q-Sun这3种实验室加速老化房测试方法与佛罗里达户外曝晒之间
的关系,分析哪种加速试验方法更适合于材料何种性能的测试,并通过试验数据及
数学计算,找出3种加速老化房试验时间与佛罗里达户外曝晒时间的对比关系,帮
助业内人士了解如何通过试验找出自己产品的加速因子。
实验室加速老化房老化原理
实验室加速老化房测试主要使用氙灯和紫外线试验箱2种测试设备,但它们的
测试原理完全不同。下面通过介绍Q-Lab公司的Q-Sun氙灯试验箱和QUV紫外线试验箱
的特点来分析氙灯和紫外设备的测试原理。
氙灯试验箱的老化原理
氙灯试验箱可以模拟全光谱太阳光,包括紫外线、可见光和红外线。氙灯光谱
有2个影响因素:滤光系统和光源稳定性。氙灯产生的光谱必须经过过滤来减少不
需要的光谱成分。使用不同类型的玻璃过滤器可得到不同的光谱。过滤器的使用取
决于被测材料和材料的最终使用条件。经不同过滤器过滤后得到的光谱中紫外线试
验箱的短波段的量不同,这将在很大程度上影响老化的速度和类型。经常使用的过
滤器有3种类型:日光、窗玻璃和紫外延伸过滤器。本次试验中,采用日光过滤器
,图1显示了这种过滤器产生的光谱,同时也显示了从295~400nm之间的紫外线试验
箱短波段的光谱。大多数氙灯检测设备通过水喷淋或湿度控制系统来模拟潮湿的影
响。水喷淋可很好地模拟热冲击和机械侵蚀。在测试系统中,为了防止水对样品的
污染,使用高纯度的去离子水是非常必要的。