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开发出自己的“加速因子”

发布时间:2011.06.10 新闻来源:翁开尔 浏览次数:

QUV/Q-Sun 中测试多少小时=户外 1 年?

这是个简单的问题,但遗憾的是没有简单的答案。从理论上说,不可能通过一个单一的魔法系数,乘以在老化试验箱里曝晒的小时数,来计算户外曝晒的时间。问题不在于我们还没有开发出精确的老化试验箱。无论制造出多精密或昂贵的老化试验箱,您仍无法找出那个所谓的魔法系数。最大的问题在于户外曝晒环境所固有的可变性和复杂性。试验箱曝晒和户外曝晒之间的关系受到一系列可变因素的影响,包括:

1. 曝晒场的地理纬度(越靠近赤道,紫外辐射越强)。

2. 海拔高度(海拔越高,紫外辐射越强)。

3. 当地的地理特征,例如风可以吹干测试样品,而接近水体会利于露水的形成。

4. 年复一年天气的变化,会导致相邻年份内相同地点的老化效果之间的差异达到2:1

5. 季节变化(比如,冬季曝晒效果可能只有夏季曝晒效果的1/7)。

6. 样品朝向(朝南 5° 角或垂直朝北)。

7. 样品绝热(有背板的户外样品常常比无背板样品的老化速度快50%)。

8. 试验箱的运行周期(光照和潮湿的小时数)。

9. 试验箱的测试温度(越热越快)。

10. 测试材料特性。

11. 实验光源的光谱功率分布(SPD)。

                                QUV

    明显地,从逻辑上讲,讨论加速老化的小时数和户外曝晒多少个月之间的转换系数是毫无意义的。一个是始终不变的条件,而另一个条件则是变化的。寻找一个转换系数,往往超越了数据的有效范围。也就是说:老化数据是相对数据。

  尽管如此,您还是能够从加速老化试验箱中得到有用的耐候性数据。但是,您必须认识到您得到的数据是相对数据,不是绝对数据。您从实验室老化测试中能期望获得的是,一种材料同其他材料相比耐候性评级的可靠信息。实际上,关于佛罗里达曝晒测试也有同样的情况。没人知道如何比较 1 年户外朝南 5° 角的“黑箱”曝晒和1年室内或汽车里的曝晒。即使是户外测试,也只能为您提供实际服务寿命的相关信息。


 然而,比较数据的作用是强大的。例如,您可能会发现配方的一个细微变化,可能会使得您的材料的耐候性提高2倍。或许您会发现几家供应商提供的看似相同的材料中,一些老化非常快,大部分在中等时间段内老化,只有少数在长时间的曝晒后失效。或许您发现一个并不昂贵的材料,拥有和您实际正常使用5年的标准材料有相同的耐候性。
  这里有一个体现相对数据功能的非常好的实例。一个涂料生产商开发了一种新型清漆。最初的 QUV 测试在200 到 400 小时内出现严重开裂。这比同一用途的常规涂料要快很多。然而, 经过3年不间断的配方改进后, 开发出几种配方的涂料能承受QUV 2,000 到 4,000 小时的曝,比普通涂料耐候性要好很多。随后在佛罗里达进行的平行测试显示:在耐候性方面有类似的10:1 的提高。但是,如果涂料化学家在改变他们的配方前一直在等待佛罗里达的数据,他们可能仍然停留在配方开发的早期阶段,而该涂料也不会像现在一样取得商业成功。
   另一方面,如果您还坚持找到粗略加速系数,那么需要通过经验来发现它。尽管不可能找到一个普遍的加速系数,但是数以百计的实验室已经成功地开发了他们自己的“加速因子”,来将他们的 Q-Sun 或QUV的曝晒时间转换成户外曝晒的时间。然而,记住这一点很重要:他们的“加速因子”是从他们自己的加速测试与户外测试的比较中得到的。而且,加速因子只适用于:

1. 特定的测试材料。

2. 特定的试验箱循环时间和温度。

3. 特定的户外曝晒地点和样品安装方式。

QUV

如果您的材料进行过户外曝晒,那么可以在几个月内就可以找出您自己的加速因子。如果您对您自己的材料没有这方面的经验,您可以利用已做过户外测试的对比材料作为参考。

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