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汽車面漆加速酸蝕研究

發布于:2011-06-29T18:06:17 閱讀次數:3833

汽車面漆加速酸蝕研究

 


    自20世紀80年代起,人們開始關注酸雨對汽車涂層的破壞程度。銷售商和用戶都在抱怨高溫地區的酸雨侵蝕,酸蝕會形成“環形”或類似“水漬”狀的酸蝕斑點。

    當涂層表面材料被破壞時,會形成酸蝕。這種材料的破壞是由于涂層內化學鍵發生酸促水解所形成的。當大量聚合物分子鏈或分子的化學鍵發生斷裂,就會發生涂層脫落。因為,在蒸發過程中酸在水滴邊緣凝結,使材料發生嚴重的破壞,從而形成了類似“環形”或“水漬”狀的酸蝕斑點。

    提高汽車涂層抗酸蝕研究的主要目的是開發出一種新的配方,可以提高高分子鏈結構耐酸蝕性能。多數汽車涂層由高顏料組分的涂層(底漆)以及上面覆蓋的一層透明的面漆組成。

布朗特島 (Blount Island) 暴露試驗

    佛羅里達州杰克遜威爾的布朗特島在夏季一直是北美洲酸雨最嚴重的地區之一。因此,該地成為多種汽車涂層抗酸蝕性能評估的戶外測試場。每年都有汽車制造商及其供應商將大量的車篷、面板和儀表板放在杰克遜威爾進行測試。車篷、面板和儀表板的尺寸和形狀各異,通常黑色部件會產生最嚴酷的酸蝕現象。選擇的測試條件有多種,但通常是放置在與水平成0°~5°角進行測試。典型的測試周期大約是14個星期,在每年的6~9月進行。測試樣品在這14個星期內的每個星期都進行酸蝕程度的評定,評定采用目測方法,即用一塊標準面板進行對照。布朗特島暴露是真實的戶外測試,是準確可靠的。但對產品開發卻存在明顯的局限性。除了因測試的地理位置和時間的局限外,測試還會因每年氣候條件的不同而得到不同的測試結果。

加速酸蝕測試

    對汽車面漆抗酸蝕性能的實驗室加速試驗已經進行了許多研究。當前本行業所使用的方法有梯度棒測試、酸浸蝕測試等。沒有一種測試能包含所有導致汽車面漆酸蝕的實際參數,如濕度、紫外線、樣品朝向、酸液組成等。


最新測試方法的開發

    BASF公司認識到開發更逼真的加速酸蝕測試方法的重要性,并開始對一些關鍵參數進行量化?,F有的氙燈試驗箱可以實現大多數關鍵參數的模擬。
自1950年以來,氙燈試驗箱已經用于測試涂料的耐老化性能,并得到廣泛應用。氙燈試驗箱的氙弧燈光源經過過濾后,可真實地模擬太陽光光譜,因此得到廣泛運用。傳統的氙燈試驗箱在其測試室的中心安裝有氙燈,測試樣品垂直放置在環繞氙燈的樣品架上,同時樣品架以一定的轉速圍繞氙燈旋轉。這種機型通常被叫做“旋轉鼓”式氙燈試驗箱如圖1所示。在這種垂直放置樣品的系統中,噴灑在樣品上的液體會很快地流失。

    Q-Lab 公司開發并推出的 Q-Sun 氙燈試驗箱,如圖2所示,將氙燈放置在測試室的頂部,測試零件和樣板以接近水平角度的方向安置在燈管下方1。與傳統的“旋轉鼓”式試驗箱不同,任何噴灑到樣品上的液體不會很快流走,可以在樣品上停留較長的時間,并緩慢地在樣品表面干燥。
BASF公司的科學家認識到這種樣品平面排列的氙燈測試對于再現杰克遜威爾酸蝕性試驗特別有用?;赒-Lab公司在老化科學、相關性研究和測試設備領域的豐富經驗,BASF公司決定與Q-Lab公司聯合研究開發更逼真的加速酸蝕測試方法。

 

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