紫外老化測(cè)試中的“失光”、“粉化”如何產(chǎn)生？

【資料簡(jiǎn)介】

在紫外線老化試驗(yàn)箱開(kāi)展高分子材料、涂料、塑料、橡膠耐候測(cè)試時(shí)，失光與粉化是常見(jiàn)的兩大老化失效現(xiàn)象，也是評(píng)價(jià)材料耐候等級(jí)的重要判定指標(biāo)。很多用戶只看到表面出現(xiàn)光澤下降、表層起粉化脫落，卻不了解內(nèi)在成因，掌握其產(chǎn)生機(jī)理，才能借助紫外線老化試驗(yàn)箱優(yōu)化配方、提升產(chǎn)品耐候性能。

 

失光，通俗來(lái)講就是材料表面光澤度下降、變暗、無(wú)鏡面反光的現(xiàn)象。在紫外線老化試驗(yàn)箱紫外輻照持續(xù)作用下，材料高分子樹(shù)脂分子鏈發(fā)生光氧化斷裂，表層致密結(jié)構(gòu)逐漸變得粗糙微觀凹凸不平。同時(shí)涂層內(nèi)部助劑、樹(shù)脂基體受紫外光激發(fā)產(chǎn)生降解，表面平滑度被破壞，光線漫反射增多、鏡面反射減少，宏觀上就表現(xiàn) e 為漆面、塑膠外殼明顯失光發(fā)啞。疊加紫外線老化試驗(yàn)箱的高溫、凝露干濕交替工況，水汽滲入表層加速樹(shù)脂水解，進(jìn)一步加劇光澤衰減。

 

粉化是比失光更嚴(yán)重的老化表現(xiàn)，指材料表面形成一層白色粉末的現(xiàn)象。紫外線老化試驗(yàn)箱輸出的高強(qiáng)度紫外能量，會(huì)持續(xù)轟擊材料表層成膜樹(shù)脂，造成樹(shù)脂嚴(yán)重降解、粘結(jié)力失效，無(wú)法再牢牢包裹顏料、填料顆粒。失去樹(shù)脂粘結(jié)束縛后，顏料和無(wú)機(jī)填料逐漸裸露、析出，附著在表面形成細(xì)微白粉，用手輕擦即可 A 脫落，這就是粉化。

 

兩大現(xiàn)象的產(chǎn)生離不開(kāi)紫外線老化試驗(yàn)箱三大核心工況協(xié)同作用。首先是紫外輻照，UVA、UVB 波段紫外線是誘發(fā)分子鏈斷裂、光氧化反應(yīng)的主要誘因；其次是高溫環(huán)境，加速光化學(xué)反應(yīng)速率，加快樹(shù)脂老化降解進(jìn)程；最后是凝露干濕循環(huán)，水汽滲透至材料微觀孔隙，產(chǎn)生水解、微膨脹收縮，破壞表層結(jié)構(gòu)附著力，助推失光和粉化提前出現(xiàn)、程度加重。

 

不同材質(zhì)在紫外線老化試驗(yàn)箱中失光、粉化快慢差異明顯。普通面漆、回收塑料耐紫外能力弱，短時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失光粉化；耐候樹(shù)脂、專用戶外涂料、添加紫外吸收劑的材料，老化速度明顯放緩。企業(yè)可利用紫外線老化試驗(yàn)箱加速模擬自然老化，快速觀測(cè)樣品失光等級(jí)、粉化程度，反向篩選樹(shù)脂、顏料、抗紫外助劑配方。

 

做好材料耐候提升，可通過(guò)添加紫外穩(wěn)定劑、優(yōu)化涂層厚度、選用耐候基材等方式，延緩光氧化降解。依托紫外線老化試驗(yàn)箱精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外光、熱、濕耦合環(huán)境，量化失光與粉化變化規(guī)律，從研發(fā)源頭改進(jìn)產(chǎn)品配方與工藝，有效避免產(chǎn)品戶外使用短期內(nèi)出現(xiàn)褪色、啞光、起皮粉化等質(zhì)量投訴。