在建筑外墻、汽車、船舶和工業(yè)設(shè)施中，涂料的第一要務(wù)是裝飾，但其更核心的價值，在于長年累月地抵御風(fēng)吹、日曬、雨淋等環(huán)境侵蝕，保護(hù)底層材料。如何預(yù)知一款涂料在多年后的性能與外觀？耐人工氣候老化測試提供了科學(xué)的答案。這項測試如同一臺“時間機(jī)器”，在實驗室內(nèi)模擬并加速自然老化過程，為我們精準(zhǔn)評估涂料的長期耐久性提供了關(guān)鍵依據(jù)。

一、為何要進(jìn)行人工氣候老化測試？

?加速評估：在幾周或幾個月內(nèi)，模擬出戶外幾年才能達(dá)到的老化效果，極大縮短研發(fā)和認(rèn)證周期。

?可控性與可比性：實驗室條件高度穩(wěn)定、可重復(fù)，排除了自然氣候的隨機(jī)性，使不同批次、不同配方的涂料產(chǎn)品能在完全相同的條件下進(jìn)行公平比較。

?強(qiáng)化條件：通過強(qiáng)化關(guān)鍵環(huán)境應(yīng)力（如紫外線強(qiáng)度、溫度、濕度），實現(xiàn)加速老化，聚焦考核涂料的耐久性短板。

二、測試原理：模擬與強(qiáng)化核心環(huán)境應(yīng)力

1.光照（特別是紫外線）：這是最主要的破壞因素。太陽光中的紫外線會導(dǎo)致高分子聚合物（樹脂）的分子鏈斷裂，是涂層失光、粉化、脆化的元兇。測試箱采用氙弧燈或熒光紫外燈作為光源，精確模擬太陽光光譜，尤其是紫外區(qū)域，并可控制輻照度強(qiáng)度。

2.溫度：高溫會加速所有的化學(xué)反應(yīng)速率，包括涂層的光氧化反應(yīng)。溫度循環(huán)還會引起涂層和基材的熱脹冷縮，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

3.濕度（噴淋、冷凝）：水分會滲透到涂層內(nèi)部，引發(fā)水解反應(yīng)、導(dǎo)致涂層起泡、脫落。干濕交替的循環(huán)能最大限度地模擬雨、露、潮氣的影響，并加劇應(yīng)力。

三、測試標(biāo)準(zhǔn)與常用方法

?國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO 16474(色漆和清漆 實驗室光源暴露方法)

?美國標(biāo)準(zhǔn)：ASTM G155(非金屬材料曝露用氙弧燈設(shè)備操作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程)

?中國標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1865(色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射曝露)

1.氙燈老化試驗：

?特點(diǎn)：氙弧燈的光譜與太陽光光譜最接近，能最真實地模擬全光譜太陽光。測試時可同時控制光照、黑暗、噴淋、溫度、濕度等多個參數(shù)。

?應(yīng)用：被認(rèn)為是模擬性最好的方法，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑涂料等對綜合耐候性要求極高的領(lǐng)域。測試周期通常較長。

2.熒光紫外老化試驗（QUV試驗）：

?特點(diǎn)：采用熒光紫外燈管，主要強(qiáng)化紫外波段的光照，并通過冷凝模擬露水而非噴淋模擬雨水。其原理是“紫外光+冷凝”是導(dǎo)致戶外材料老化最主要的因素。

?應(yīng)用：對紫外線特別敏感的材料，測試速度通常比氙燈更快，但模擬的綜合性稍弱。

四、測試評估指標(biāo)：如何判斷“老化”程度？

?表觀性能變化：

?失光率：使用光澤度儀測量測試前后樣板60°角的光澤值變化。優(yōu)異的涂料失光率應(yīng)很低。

?變色/色差：使用色差儀測量顏色變化（ΔE值）。評估涂料的保色性。

?粉化等級：用膠帶法或指摩法評估涂層表面粉化程度，分為0-5級。

?起泡、開裂、剝落：與標(biāo)準(zhǔn)樣板對比，評定等級。

?力學(xué)性能變化：

?附著力：測試后劃格法附著力是否顯著下降。

?柔韌性/抗沖擊性：評估涂層是否變脆。

五、測試的意義與應(yīng)用

?對于涂料研發(fā)：快速篩選樹脂、顏料、助劑，優(yōu)化配方，開發(fā)出更耐久的新產(chǎn)品。

?對于質(zhì)量控制：作為出廠檢驗項目，確保不同批次產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。