无溶剂防腐涂料耐人工气候老化性检测,第三方检测机构|北京中科光析科学技术研究所

无溶剂防腐涂料以环氧、聚氨酯等无溶剂体系为主，应用于钢结构、储罐、管道等重防腐领域，其涂膜在户外服役中经受紫外辐照、温湿度变化与雨水冲刷的耦合作用。耐人工气候老化性检测以氙灯光源模拟太阳光谱，在强化条件下加速涂膜劣变进程，并结合变色、失光、粉化、开裂等指标评定其耐候等级。本文围绕检测原理、制板要求、氙灯老化试验方法、老化后性能测定及结果判定，系统阐述该项目的实施要点。

检测原理与机制

人工气候老化试验的基本原理是以氙弧灯为光源，模拟地表太阳辐射的光谱能量分布。氙灯辐射经滤光系统校正后，其紫外至可见区波段与自然日光具有较好的光谱相似性。涂膜中的成膜树脂在紫外光子作用下发生光氧化反应，引发分子链断裂与交联结构变化。含芳香结构的环氧体系尤为敏感，易生成发色基团导致涂膜黄变。与此同时，周期性喷水与温度循环使涂膜经历湿胀干缩与热应力交替，加速物理老化。由此，实验室得以在数周内再现户外数年的劣变趋势。

检测原理与老化机制

从化学层面看，紫外辐照使树脂分子中的弱键均裂产生自由基，自由基与氧结合生成过氧自由基，进而引发链式氧化反应。该反应导致涂层交联密度改变、极性基团增多，宏观上表现为失光、变色与粉化。颜料与填料在老化中亦参与过程：钛白粉等无机颜料光稳定性较好，而部分有机颜料易发生光褪色。粉化的本质是涂膜表层树脂降解后，颜料颗粒失去黏结基体而呈疏松脱落状态。理解上述机制，有助于区分光化学劣变与湿热老化、盐雾腐蚀等其他破坏形式，为老化现象的归因分析提供依据。

样品制备与涂膜制板要求

试验结果的可比性首先取决于制板的规范性。底材通常采用经打磨除锈并清洁干燥的冷轧钢板或马口铁板，亦可按产品标准选用其他指定底材。涂料按规定的涂布方式制板，无溶剂体系黏度较高，多采用刮涂或高压无气喷涂方式制备，湿膜厚度依据产品技术要求控制。制板后按标准条件养护，使涂膜充分固化，无溶剂环氧与聚氨酯体系的养护时间应满足其固化反应的需要。样板表面应平整无缺陷，任何气泡、缩孔或漏涂均应剔除。每组试验需制备足够数量的平行样板，并保留对照板用于比对。

氙灯老化试验方法——GB/T 1865法

氙灯老化试验通常参照GB/T 1865规定的方法循环执行。试验箱内黑板温度、相对湿度、辐照度与喷水周期按所选程序设定。常用程序为连续光照并周期性喷水，模拟日照与降雨交替的气候历程。样板安装于转鼓或样板架上，表面接受均匀辐照，试验期间需按计划轮换样板位置，以减小箱内辐照不均的影响。辐照量以辐照能累计值控制，试验持续时间依据产品标准或双方约定确定。试验中应监控设备运行参数并记录，黑板温度计与湿度传感器须定期校准，以保证条件受控。

老化后性能指标测定

老化结束后，从试验箱取出样板，在标准环境中状态调节后再行测定。主要评定项目变色与失光两项。变色采用色差仪测量，以老化前后色差值表征颜色变化程度；失光以光泽度计测定，通常采用60°几何条件，计算光泽保持率。粉化等级按标准图文对照法评定，以绒布或手指擦拭后颜料脱落状况比对等级图判定。开裂、起泡、生锈、脱落等外观缺陷按综合破坏评级体系逐项记录。测定时应选取样板的规定测量区域，每块板测定多点取算术平均值，以减小局部差异带来的偏差。

结果评定与判定标准

结果评定以平行样板测定值的算术平均值报出，变色以色差值分级，失光以光泽保持率分级，粉化及各项外观缺陷以等级表述。综合等级依据破坏程度与破坏面积综合确定，评定时遵循以严重破坏为主的评级原则。判定是否合格，应以产品标准、设计文件或供需双方约定的技术指标为准，常见的约定形式为规定老化周期后失光率不大于某一限值、色差不超过规定范围且无开裂剥落等破坏。试验报告中应载明试验条件、辐照能累计值、测定结果及等级评定，保证结果可追溯。