航空涂料户外曝晒与加速老化中失光率的研究

有机涂层环境适应性研究进展李倩倩;李晖;刘亚平;谢可勇;易富庆【摘要】Experimental methods of environmental aging and laboratory accelerated aging for organic coatings were summarized. The main environmental aging methods were atmospheric environmental test and the water environment test. Laboratory accelerated aging method was not only including the simulated sunlight, heat, hot and humid, salt fog tests, but also including comprehensive simulation test. The test methods of properties aging which included the macro and micro analysis and electrochemistry analysis were introduced. Macro analysis method was mainly about with the coating adhesion. The scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectrometer (XPS) and Fourier infrared spectrum (FTIR) were introduced as the microscopic analysis methods. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used as the most important electrochemical analysis method in coating research. The aging mechanisms which included light aging degradation mechanism, water degradation mechanism, hot oxygen mechanism and the mechanism which effected by ozone and pollutants were also discussed.%综述了有机涂层自然环境试验方法和实验室加速试验方法。

飞机涂层老化模式及日历寿命预测李世平;魏广平【摘要】介绍一种评估飞机结构防护涂层老化的方法—当量法.这种方法利用涂层大气幕寡试验和加速试验数据,建立统一的老化模型,从而确定涂层自然老化与加速试验老化的当量关系,并且给出了涂层老化当量关系的计算结果,进而得到了涂层使用寿命.通过试验结果与计算结果的比较所建立的老化模型描述飞机结构涂层老化是合适的.现已用于评估某飞机涂层的老化.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】3页(P24-26)【关键词】涂层;老化模型;当量;加速试验;日历寿命【作者】李世平;魏广平【作者单位】中国飞机强度研究所,全尺寸飞机结构静力 / 疲劳航空科技重点实验室,西安 710065;中国飞机强度研究所,全尺寸飞机结构静力 / 疲劳航空科技重点实验室,西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN306飞机结构表面涂层在结构腐蚀控制与防护中起着十分重要的作用，飞机内部结构及蒙皮的腐蚀防护和一些特种防护几乎全部采用涂装涂层的方法。

因此涂装涂层是飞机结构防护最有效的方法之一。

众所周知，飞机是在各种环境(大气环境、使用环境)中使用，其涂层在环境的侵蚀下随着时间的增长而导致结构涂层耐久性降低或失效，特别是在南方湿热气候和沿海地区，由于温度、高湿、盐雾、紫外线照射、污染等环境的作用使涂层老化加快[1]，从而影响到产品的性能和可靠性。

因此，研究涂层老化失效规律已成为防腐技术的一个重要内容。

为了对涂层老化进行研究，可以把试验件放在大气称境中老化一自然老化，由于自然曝晒时间较长，工程上常采用实验室加速腐蚀的方法，在较短的加速试验周期内达到与装备服役若干年相同的腐蚀效果[2]。

但是，实验室加速试验和自然暴露试验是两种不同的对涂层体系防护性能的试验方法，两种试验方法检测结果之间存在一定差异，试验检测数据之间没有科学的对应换算关系，从而在一定程度上影响了实验室加速试验结果工程设计应用的可信度与应用价值[3]。

E nvironmentalTesting环'境1试9验新型直升机抗腐蚀涂层性能研究冯晨旭打张晓娟打崔腾飞打于晴打杨丽媛2(1.中国直升机设计研究所，景德镇333001； 2.北京航空材料研究院，北京100095)摘要：为提升直升机典型结构在海洋环境下的抗腐蚀能力，设计了直升机典型结构的模拟试验件，在试验件表面分别喷涂了两种新型有机涂层(X,Y涂层)和一种传统有机涂层(Z涂层)，并进行10个周期的加速腐蚀试验。

通过涂层的腐蚀前后的形貌、失光率和电化学阻抗的测试，对比了新、旧防护涂层对直升机典型结构的防护能力，结果表明：经过10周期的加速腐蚀试验后，X涂层失光率为1.1%、Y涂层失光率为11.49%、Z涂层失光率为27.45%，X涂层和Y涂层外观基本完整，Z涂层部分区域岀现剥落。

电化学测试结果表明，经过10周期加速腐蚀后，X涂层的阻抗保持在107Q・cm2以上，Y涂层在106T07Q・cm2之间，Z涂层的阻抗下降至接近106□•cm2…X涂层抗腐蚀性能最优异，Y涂层耐蚀性次之，Z涂层耐蚀性最差，X涂层更加适用于海洋环境。

关键词：直升机；有机涂层；钢；耐蚀性；加速腐蚀试验中图分类号：V216文献标识码：A文章编号：1004-7204(2020)06-0008-07Research on Anticorrosion Performance of Organic Coatings for the Helicopter FENG Chen-xu1,ZHANG Xiao-juan1,CUI Teng-fei1,YU Qing1,YANG Li-yuan2(1.China Helicopter Research and Development Institute，Jingdezhen333001;2.Beijing Institute of Aeronautical Material,Beijing100095)Abstract：In order to analyze the corrosion resistance of the helicopter organic coating in marine environment，simulation structural test pieces were designed while the two newly developed organic coating(X，Y coatings)and the original organic coating(Z coating)were respectively applied to the structure test pieces.The structural part was subjected to an accelerated corrosion test of10cycles.The corrosion of coating was characterized by morphology,gloss measurement,and electrochemical impedance spectroscopy to verify the corrosion resistance of the coatings.The test results show that after10cycles corrosion，the gloss loss rate of the X coating is maintained in the 1.1%,Y coating is11.49%and Z coating is27.45%.X coating and Y coating are basically complete after the test, but some area of Z coating peeled off.Electrochemical impedance spectroscopy show that the impedance of the X coating is more than107Q・cm2,and the impedances of the Y is between106~107Q・cm2while the Z coating decrease to106Q・cm2.The X coating has the best corrosion resistance,Y coating had middle corrosion resistance and the Z coating was worst.So X coating is more suitable for use in the marine environment.Key words：helicopter;organic coating;steel;corrosion-resistant；accelerated corrosion test引言境不同，直升机在海上服役更容易暴露在高盐雾、高紫外、随着我国对海洋资源的逐步开发，直升机开始在海高温、高湿热等环境中，更容易引发盐雾腐蚀、霉菌腐蚀、上搜救、海上运输等领域大规模应用叫与内陆服役环湿热腐蚀、紫外损伤等问题，这就对直升机的腐蚀防护基金项目：国防科技工业技术基础科研项目(JSHS201713B001)。

大型飞机涂料的光学性能分析飞机涂料的光学性能是指涂料在光线的照射下对光的反射、透射和散射等现象的表现能力。

光学性能的良好与否不仅影响飞机外观的美观度，还关系到飞机的安全性和性能。

因此，对大型飞机涂料的光学性能进行分析和评估是非常重要的。

首先，涂料的反射率是评估其光学性能的一个重要指标。

反射率指涂料对入射光线进行反射的能力。

一般来说，大型飞机外部涂料的反射率应控制在合理范围内，既要保证足够的反射能力，又不能造成过高的反射率，避免对驾驶员和其他飞行器产生困扰和安全隐患。

根据涂料的不同类型和用途，反射率的要求也会有所不同。

其次，涂料的透射率也是衡量光学性能的重要参数。

透射率指涂料对光线的透过能力，即光线穿过涂料后的能量损失。

对于大型飞机来说，涂料的透射率应尽可能低，能够阻挡强烈的阳光照射和紫外线辐射，避免对内部航空电子设备的损坏和驾驶员的不适。

同时，透射率的降低也有助于增加涂料的遮光性能，提高飞机的隐形性。

除了反射率和透射率外，涂料的散射性能也是光学性能的重要指标之一。

散射性能指的是入射光线在涂料表面散射开来的能力，也可以看作是涂料对光的分散程度。

大型飞机涂料的散射率应尽可能低，以保证飞机外观的光滑度和一致性。

过高的散射率会导致光线在飞机表面的扩散，使外观看起来粗糙不均匀，影响飞机的美观度。

同时，对涂料的颜色稳定性也需要进行光学性能分析。

颜色稳定性是指涂料在不同光照条件下颜色的变化情况。

大型飞机涂料应能够在不同的气候和光照环境下保持颜色的稳定性，以确保飞机外观的一致性和美观度。

颜色稳定性不仅与涂料的光学性能有关，还与涂料的化学成分和施工工艺等因素密切相关。

在大型飞机涂料的光学性能分析过程中，还需要考虑到涂料的耐候性和抗腐蚀性。

耐候性指涂料在长期暴露在自然环境中所能保持的性能和外观的稳定性。

大型飞机经常在各种天气条件下飞行，因此，涂料的耐候性对于保护飞机表面免受雨水、紫外线等自然条件的侵害非常重要。

抗腐蚀性则是指涂料对于化学物质、燃油、机油等腐蚀性介质的抵抗能力，能够保护飞机表面免受腐蚀性物质的侵蚀。

航空涂料户外曝晒与加速老化中失光率的研究刘翔　丁鹤雁(北京航空材料研究院　北京　) 摘要:本文通过对比航空涂料在户外曝晒和室内加速老化中失光率的研究,得出的结论是1000h加速老化相当于2.5年户外曝晒的失光率。

关键词:航空涂层　户外曝晒　加速老化　失光率 作为防护和装饰的飞机涂层,尤其是飞机外部涂层,在飞机停放和飞行中会遇到各种复杂的气候和环境条件。

我国幅员广阔,有五种气候类型。

即使在同一地区,由于该地区在各个阶段中温度、湿度、光辐射量及大气中腐蚀性物质等因素的影响,也会造成航空涂层寿命的差别。

有资料介绍:停放在机场的飞机,烈日下表面涂层温度可达70℃以上;在严寒的冬季、机场的地面温度在-40℃以下;并且还有风、雨、雪、凝露的影响;飞机飞行时由于空气动力生成的大量热,表面温度可达100℃～200℃,所以航空涂层还要经受冷、热剧变的冲击;在工业地区,还会有各种工业废气、酸雾的侵蚀。

飞机用表面涂层进行大气老化试验在我国已有多年历史。

早在50年代,对自然大气曝晒较为重视,对航空用各种涂料在不同曝晒场进行试验。

每一种新品种涂料出现都要进行大气曝晒。

先进国家也非常重视环境试验,特别对于军工高分子材料和特殊用途的高分子材料有特别高的要求,因而更促进了老化和防老化水平的提高。

如在美国,军用飞机使用10年以上,民用飞机使用20年以上,才进行与腐蚀有关的定期维修。

当涂层曝露在大气中将逐渐老化和分解,这是阳光、湿气和温度变化作用到材料上的结果。

然而好的材料在这种气候变化中可抵制材料的破坏,制造者可通过改进其产品的分子结构和技术过程以改进其耐候性。

为试验新产品,他们必须将其进行自然曝晒试验。

因此受曝晒条件的限制,一种新产品的发展,通常需数年时间,这阻碍了新产品的发展速度。

所以必须设计一个方法,模拟天气条件并能加速试验获得实验结果,这就是人工加速老化实验。

因为人工加速老化实验的样品暴露在一个持续的环境中,气候变化是加速度的,这样可以在短时间内得到曝晒结果。

汽车老化国家标准大气曝晒与实验室对比试验研究——外饰油漆氙灯试验与户外曝晒对比研究柳立志１孙杏蕾２张恒２１．国家汽车质量监督检验中心，湖北襄樊４４１００４；２．美国Ｑ－Ｌａｂ公司中国
代表处，上海２００４３６
摘要：本文是汽车老化国家标准大气曝晒与实验室对比试验研究系列文章的第二部分，外饰油漆氙灯试验与户
外曝晒对比研究。

重点分析汽车外饰油漆的户外曝晒试验及实验室氙灯加速老化试验的结果。

试验结果
表明，两个户外曝晒场之间样品颜色变化的相关性好于光泽变化的相关性；实验室氙灯加速老化试验与
户外曝晒之间样品光泽、颜色变化的相关性都较好。

关键词：汽车；国家标准；户外曝晒；加速老化；氙灯试验；外饰油漆。

丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标的数学模型∗何德良;张瑞;雷辉斌;郑敏聪;张心华;陈晓春【摘要】通过丙烯酸聚氨酯涂层室内氙灯加速老化实验，结合光泽度、色差检测和微观形貌分析，探究了丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标随加速老化实验时间的变化规律，初步建立了涂层耐老化性能指标随加速实验时间的数学模型.研究结果表明：涂层光泽度、失光率随加速实验时间近似呈类指数函数模型变化；涂层色差随加速实验时间近似呈类幂函数模型变化.通过拟合各性能指标的数学模型得出了涂层耐老化性能指标与加速实验时间之间的数学关系式，相关系数均在0.99以上，具有较好的相关性.%The variations of anti-aging indices of acrylic polyurethane coating with the accelerated aging experi-mental time were investigated through xenon lamp indoor accelerated aging test,and the mathematical models between the anti-aging indices and accelerated time were also established preliminarily according to the detection ofgloss,color difference and micro-morphology.The test results showed that the relationship between the mathematical models of the gloss and the gloss loss rate with the accelerated experimental time were approximately an exponential function, while the relationship between the mathematical model of the color difference with the accelerated experimental time was approximately a power function.Moreover,the experimental data were well fitted based on the mathematical models in order to get the mathematical relationships,and the correlation coefficients were above 0.99.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(043)012【总页数】6页(P98-103)【关键词】加速老化;丙烯酸聚氨酯;光泽度;失光率;色差【作者】何德良;张瑞;雷辉斌;郑敏聪;张心华;陈晓春【作者单位】湖南大学化学化工学院，湖南长沙 410082;湖南大学化学化工学院，湖南长沙 410082;湖南大学化学化工学院，湖南长沙 410082;国网安徽省电力公司电力科学研究院，安徽合肥 230601;国网安徽省电力公司电力科学研究院，安徽合肥 230601;国网安徽省电力公司电力科学研究院，安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料由于具有良好的硬度和极好的柔韧性，又兼有聚氨酯优良的耐腐蚀性能和丙烯酸树脂良好的耐候保色性而被广泛应用[1-7].然而，涂层暴露在大气环境中，由于受到各影响因素的综合作用，涂层耐老化性能逐渐下降，失去对基材的保护作用.目前，国内外关于各影响因素对涂层耐老化性能的影响已有很多报道，如Bauer[8]研究指出, 在树脂体系的固化位置易引发水降解反应，从而加速涂层老化; Jacqeues[9]阐述了水对涂层性能的影响; Dan[10]探究了温度对涂层老化的影响.虽然很多学者对丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能的影响因素和老化机理做了大量研究，但仍不能为涂层的重涂和维护提供较准确的涂层老化数据，因此，如何更好地描述涂层耐老化指标随时间的变化已经成为一个重要的研究方向，具有十分重要的研究意义.研究丙烯酸聚氨酯涂层老化时各指标的变化规律，首先需要收集各指标的变化数据.为得到有机涂层在大气环境中的老化失效数据，常选择直接户外暴露实验[11]，该方法能更加真实地反映有机涂层的老化情况，但其实验时间较长，至少需要3～5年时间，因此，研究者一般选用室内人工加速实验.室内人工加速实验周期短，可以在短时间内获得涂层耐老化性能指标的变化数据，且涂层光泽度、失光率和色差在室内加速实验和户外暴露实验中的变化规律具有较好的相关性[12-13].室内加速老化实验常选用氙灯、紫外灯、碳弧灯作光源，其中氙灯光源被认为是和太阳光最接近的光源[14]，Signor[15]等采用氙灯光源探究了紫外线对乙烯酯树脂老化的影响.目前，针对不同涂层(包括丙烯酸聚氨酯涂层)的老化机理、失效规律及耐老化性能指标随加速老化实验时间的变化规律已有研究[9,16-21]，但仍不能对涂层的耐老化性能指标进行较好的定量描述.涂层耐老化性能指标的变化不仅受外界环境的影响，还会受到涂层自身情况的影响，涂层自身情况主要包括涂层种类、涂层配套体系、涂装质量和涂层厚度.本文基于丙烯酸聚氨酯涂层的室内加速老化实验，采用光泽度仪、色差计和数码放大镜得到了涂层耐老化性能指标(光泽度、失光率和色差等)的变化数据，分析了涂层老化失效规律，并针对各指标随加速实验时间的变化规律做进一步探究，初步建立了涂层耐老化性能指标与室内加速实验时间的数学模型.利用Origin8.0软件分别拟合相关实验数据，得到了各指标随加速实验时间的数学关系式，为定量描述涂层老化失效规律和涂层的重涂和维护奠定了基础.1.1 实验仪器BGD60°光泽度仪, 广州标格达实验室仪器用品有限公司；BGD551色差计，广州标格达实验室仪器用品有限公司；BELONA数码放大镜，鄂州科技有限公司；BGD866老化箱，广州标格达实验室仪器用品有限公司；BGD542精密测厚仪，广州标格达实验室仪器用品有限公司.1.2 涂膜的制备选取马口铁试片50片，尺寸为50 mm×120 mm，涂刷前进行表面处理，用喷砂机喷砂到Sa2.0级，按照《漆膜一般制备法》(GB 1727—92)制备样板，待涂层实干后检验其厚度、光泽度、色泽度.样板涂层体系为环氧富锌底涂、环氧云铁中涂、丙烯酸聚氨酯面涂(颜色为国际灰)，涂料均为自制.1.3 加速老化实验人工加速老化实验按照《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》(GB/T 14522—1993)进行，每个实验周期内对涂层耐老化性能指标进行检测并取平均值.实验条件：辐照温度65 ℃；辐照强度0.55 W/m2.加速老化循环设置为：氙灯照射108 min+连续喷水加氙灯照射12 min.检测周期：氙灯加速实验以48 h为1个周期.1.4 涂层性能指标检测光泽度检测：用光泽度仪(BGD60°)检测丙烯酸聚氨酯涂层在老化前后光泽度的变化，并计算涂层的失光率，失光率ΔG计算公式见式(1).%.式中：G0为老化实验前涂层光泽度；Gt为不同老化实验时间涂层光泽度.色差检测：采用色差计检测涂层的色差指标，对样板颜色进行定量测量，可以保证色差检测更具客观性.涂层微观形貌检测：采用200倍数码放大镜检测涂层表面微观形貌的变化，观察涂层表面是否出现细纹、龟裂及微孔等缺陷.2.1 样片涂层微观机理分析表1为选取不同老化实验时间的丙烯酸聚氨酯涂层性能指标数据.由表1可看出，老化前样片涂层光泽度为50.8，失光率为0，色差为0.加速老化前的涂层表面平整光滑，无明显损坏.老化5 d涂层的光泽度降为45.3，失光率达到10.83%，色差为1.51.这主要是因为在较强的室内人工加速老化条件下，涂层表面的树脂大分子结构发生断裂，生成游离自由基，自由基本身并不稳定，会在光照的催化作用下继续发生链反应，生成老化产物，使涂层变黄变暗，造成涂层光泽度下降，失光率上升，色差变大.老化21 d涂层的光泽度降为10.4，失光率达到79.53%，色差为3.75.涂层在较强光照、水分和温度的作用下继续老化，涂层表面的树脂已基本降解完成，颜料颗粒间的树脂开始分解，较多的颜料粒子暴露在涂层表面，涂层表面变得凹凸不平，破损面积逐渐增大，涂层的光泽度迅速下降，失光率迅速上升，色差迅速上升.老化41 d的涂层光泽度为4.8，失光率为90.75%，色差达到4.62.涂层出现粉化、甚至脱落，涂层失去对基材的保护作用.2.2 光泽度变化规律2.2.1 光泽度变化规律分析图1为涂层光泽度(G)随加速实验时间(t)的变化曲线.由图1可以看出，丙烯酸聚氨酯涂层的光泽度随加速实验时间的变化过程可大致分为3个阶段即前期、中期、后期.前期(加速实验前5 d)涂层光泽度变化缓慢，加速老化5 d涂层光泽度为45.3.前期涂层光泽度下降主要是因为：残留在涂层中的溶剂的继续挥发和老化箱内温度的变化，溶剂的挥发会使涂层产生不均匀收缩，造成涂层表面出现皱褶，从而降低了涂层光泽度.老化箱内温度的变化会影响涂层的内部应力，涂层内部应力变化导致涂层收缩开裂、松弛粗糙，进而影响了涂层的光泽度.结合加速老化第5天涂层的微观形貌可以看出涂层表面开始出现针孔和轻微破损，涂层表面平整度下降；中期(加速实验6～30 d)光泽度迅速下降，加速老化30 d涂层光泽度下降到6.1左右.中期涂层光泽度迅速下降，主要是因为：一方面，随着加速实验的进行，涂层树脂大分子官能团结构因受紫外线作用而被破坏[2]，涂层树脂发生光降解，涂层的填料逐渐流失，涂层变得粗糙不平，大大降低了涂层光泽度；另一方面，涂层树脂被破坏后，就会丧失对水的隔绝能力，水分就会在喷淋阶段有机会通过涂层渗入底面，引起基体材料腐蚀，而腐蚀产物的生成和积累又会引起涂层附着力下降，造成涂层出现鼓泡、锈点，影响了涂层的光泽度；后期(加速实验31～43 d)光泽度变化趋于稳定，加速实验43 d涂层光泽度降为4.5.结合加速老化第41天涂层微观形貌图可见，涂层出现脱落和粉化，涂层失去对基材的保护作用.2.2.2 光泽度数学模型的建立由图1光泽度随加速实验时间的变化可见，在整个加速实验过程中光泽度的变化规律是：前期下降速度缓慢，中期光泽度迅速下降，后期光泽度变化趋于平稳, 近似满足类指数函数下降规律.涂层光泽度随加速实验时间变化的数学模型为：.式中：G为光泽度；t为人工加速老化实验时间，d；a1为涂层配套体系对光泽度的影响因子；b1为涂装质量对光泽度的影响因子；f1为涂层种类对光泽度的影响因子；c1为涂层厚度对光泽度的影响因子.基于式(2)所建数学模型，以加速实验时间(t)为自变量，以光泽度(G)为因变量对图1所示实验数据进行拟合得到光泽度随加速实验时间变化的拟合曲线示于图1.由图1可以看出光泽度的变化与加速实验时间具有较好的相关性，相关系数R2在0.99以上.拟合曲线的数学表达式为：.2.3 失光率变化规律2.3.1 失光率变化规律分析图2为失光率(ΔG)随加速实验时间(t)的变化曲线.由图2可看出随着加速实验时间的增加，涂层失光率呈上升趋势.结合图1和图2中所示的涂层光泽度和失光率随加速实验时间的变化及失光率计算公式(1)可知，涂层失光率的变化与光泽度的变化紧密相关，失光率与光泽度的变化量成正比.2.3.2 失光率数学模型的建立由图2可看出，丙烯酸聚氨酯涂层的失光率随加速实验时间的增加基本满足类指数增长规律.刘攀[21]研究了不同涂层(包括丙烯酸聚氨酯涂层)失光率随加速老化实验时间的变化关系，提出涂层的失光率随加速实验时间近似呈指数函数上升.基于以上分析建立了涂层失光率随加速实验时间变化的数学模型为：.式中：ΔG为失光率；t为人工加速老化实验时间，d；a2为涂层配套体系对失光率的影响因子；b2为涂装质量对失光率的影响因子；c2为涂层厚度对失光率的影响因子；f2为涂层种类对失光率的影响因子.同样根据式(4)所建立的涂层失光率随加速实验时间变化的数学模型，以加速实验时间(t)为自变量，失光率(ΔG)为因变量拟合实验数据得到失光率随加速实验时间的变化曲线如图2所示.由拟合结果可得，相关系数在0.99以上，故所建数学模型可较好地描述涂层失光率的变化规律.拟合曲线的数学表达式为：，R2=0.99．2.4 色差变化规律2.4.1 色差变化规律分析图3所示为色差(ΔE)随加速实验时间(t)的变化曲线.由图3可以看出，丙烯酸聚氨酯涂层色差随加速实验时间的变化可分为3个阶段.第一阶段(加速实验前11 d)色差呈直线上升趋势，老化11 d涂层色差为3.1左右；第二阶段(加速实验13～31d)色差上升速率变慢，老化31 d涂层色差为4.48左右；第三阶段(加速实验33～47 d)色差变化趋于平稳，老化47 d涂层色差为4.62.结合涂层微观形貌分析：第一阶段涂层树脂分子内官能团因受氙灯老化作用而发生断裂[14]，树脂发生降解，涂层表面出现微孔、缺陷，涂层的各种颜料颗粒裸露出来，涂层的吸光能力增强，涂层色差迅速上升；第二阶段涂层色差变化速率比第一阶段有所下降，色差变化的原因主要是：一方面，涂层树脂持续被破坏，孔隙率也进一步增大，随着加速实验时间的延长，颜料颗粒开始从涂层表面脱落.另一方面，涂层在热和氧气的作用下会发生热氧化即物理老化[22]，导致涂层变黄变暗；第三阶段涂层树脂降解完全，在涂层表面留下了较为稳定的颜料颗粒，色差变化趋于稳定，从加速老化第41 d涂层的微观形貌图可见，涂层变得疏松多孔,失去了对基材的保护作用.2.4.2 色差数学模型的建立由实验涂层色差数据分析可得，在整个加速实验过程中，色差在不同阶段呈现不同的变化规律.在加速实验第一阶段色差迅速上升，第二阶段色差变化速率有所下降，第三阶段色差变化趋于稳定.基于以上分析建立了类幂函数模型来模拟涂层色差变化规律.耿舒[2]等人研究了丙烯酸聚氨酯涂层色差随紫外加速老化实验时间的变化规律，其色差随加速实验时间的变化规律与实验涂层的色差变化规律相似.实验涂层色差随加速实验时间变化的数学模型为：.式中：ΔE为色差；t为人工加速老化实验时间，d；b3为涂装质量对色差的影响因子；c3为涂层厚度对色差的影响因子；f3为涂层种类对色差的影响因子；a3为涂层配套体系对色差的影响因子.根据式(6)所建立的涂层色差随加速实验时间变化的数学模型，以加速实验时间(t)为自变量，以色差(ΔE)为因变量拟合实验数据得到色差随加速实验时间的变化曲线如图3所示.由图3可看出在不同阶段涂层色差变化与拟合曲线吻合度较好，说明所建数学模型具有较高的可靠性.涂层色差随加速实验时间变化的数学关系式为：，R2=0.99．2.5 户外暴露实验与人工加速实验相关性研究关于人工加速实验与户外暴露实验相关性的研究已有很多报道[14, 23]，研究者常用加速因子法即加速倍数来表征人工加速实验与户外暴露实验的相关性.环氧丙聚防腐涂层暴露在大气环境中的使用寿命一般在7～10年，而人工氙灯加速老化实验43 d左右涂层已老化失效，由此可推出室内加速老化1 d相当于户外暴露85 d 左右.随即可根据在役涂层光泽度、失光率和色差的数据，计算得到加速实验时间，再利用人工加速实验与户外暴露实验的加速倍数，进而预估出涂层已服役年限及剩余年限，为涂层的重涂和预估涂层剩余寿命提供重要依据.通过人工加速老化实验可研究丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标(光泽度、失光率、色差)的变化规律，涂层耐老化性能指标与加速试验时间满足不同的数学模型.1)基于光泽度和失光率变化规律建立了类指数函数模型；基于色差在不同阶段的变化规律建立了类幂函数模型.2)根据所建立的涂层各指标随加速实验时间变化的数学模型，拟合实验数据，得到涂层各个指标随加速实验时间变化的数学关系式，初步实现了对涂层耐老化性能指标的定量描述，为研究涂层的剩余寿命和涂层的维护奠定了基础.【相关文献】[1] 李荣俊. 重防腐涂料与涂装[M]. 北京：化学工业出版社，2013：58-59.LI Rong-jun. 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实验室加速老化测试多少小时Cleveland,Ohio Headquarters & Bolton, EnglandQ-Lab EuropeShanghai, ChinaQ-Lab ChinaMiami, Florida Q-Lab Florida Phoenix, AZQ-Lab ArizonaInsert Presentation Name Here夏天正午的太阳光光谱0.00.51.01.52.0250350450550650Wavelength (nm)Irradiance(W/m2/nm)VisibleLightUV RegionUV-CUV-BUV-Asummerwinter0.68 W/m2@ 340 nmMoisture 湿气Insert Presentation Name Here•Benchmark Location•Low moisture 低湿气Insert Presentation Name Here曝晒角度45°朝南5°朝南90°朝南0°曝晒Insert Presentation Name Here曝晒背板无背板网状背板有背板特殊背板Insert Presentation Name Here曝晒装置Black BoxAIM Box玻璃框下曝晒Q-Trac 太阳光跟踪聚能装置Insert Presentation Name Here Q-Sun Xe-3Insert Presentation Name Here氙弧灯与太阳光的光谱0.00.51.01.52.02.53.0250300350400450500550600650700750800Wavelength (nm)Irradiance(W/m²/nm)SunlightXenon ArcInsert Presentation Name Here Insert Presentation Name Here喷淋Study of weathering test of auto plastic panels+敦煌曝晒场照片Dunhuang exposure site琼海曝晒场照片Qionghai exposure site氙灯加速老化试验方法Xenon test methods Insert Presentation Name HereQuestions?hzhang@ Insert Presentation Name Here。

聚氨酯防腐涂层实验室光加速老化对比研究李倩倩;李晖;李朝阳;郑会保;王新波;谢可勇;孙岩【摘要】基于聚氨酯防腐涂层/碳钢体系,进行人工氙灯加速老化试验及荧光紫外(UVA、UVB)光加速老化试验,通过颜色变化及失光率变化说明老化前后宏观性能的改变,用扫描电子显微镜(SEM)及衰减全反射-傅里叶红外光谱(FT-IR)分析老化前后微观形貌结构特征的变化.结果表明:在3种实验室光加速老化试验中,样品的色差均呈现上升趋势,而失光率的变化趋势差异显著;通过微观形貌结构分析样品的变化可知,氙灯加速老化试验中,聚氨酯前期以水解降解方式为主,老化后期发生光氧化降解;而荧光紫外加速试验以光氧化降解为主,UVA老化的光氧化降解主要发生在试验后期,UVB老化的光氧化降解主要发生在试验前期.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2018(048)009【总页数】6页(P46-51)【关键词】聚氨酯防腐涂层;氙灯加速老化;荧光紫外加速老化;老化历程【作者】李倩倩;李晖;李朝阳;郑会保;王新波;谢可勇;孙岩【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;济南市计量检定测试院,济南250101;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南250031【正文语种】中文【中图分类】TQ630.1作为金属防腐最有效、最经济的方法，有机涂层是目前应用最普遍的防护手段。

在实际使用过程中，有机涂层由于受到物理因素(太阳光和温度)、化学因素(氧、臭氧、水、酸、碱、盐和有机溶剂)及生物因素(微生物)的共同作用，会出现失光、变色、粉化、附着力下降等老化现象。

研究涂层老化常用自然老化试验及实验室人工加速老化试验。

自然环境试验方法虽然接近涂层真实的使用环境，但由于其试验周期长，影响因素多并交互作用于涂层，很难形成统一的理论描述其老化的过程，因此研究者开展了大量的模拟户外自然环境的人工加速老化试验[1-8]。

大型飞机涂料对飞行性能的影响研究随着民航业的迅速发展，大型飞机的运输能力也不断提升。

在如此繁忙的空中交通中，大型飞机的安全性和性能成为了关注的焦点。

涂料作为一项关键材料，不仅可以保护飞机外表面免受气候和环境的腐蚀，还能影响飞行性能。

本文将基于现有研究，探讨大型飞机涂料对飞行性能的影响，并提出相关建议。

首先，大型飞机的涂料选择对于飞行性能有着显著的影响。

涂料的质量、颜色和光泽度等特性是考虑的关键因素。

因为涂料的质量直接关系到飞机外表面的耐久性，高质量的涂料可以延长飞机的服务寿命，降低维护成本。

此外，颜色和光泽度的选择也对飞行性能有影响。

例如，浅色涂料能够反射太阳光，减轻飞机表面的热量吸收，从而降低内部温度，提高燃油效率。

因此，对大型飞机涂料的选择应充分考虑其质量和特性，以提高飞行性能。

其次，大型飞机涂料对气动性能有一定影响。

涂料的粗糙度和纹理可以影响空气流动的阻力和分离情况。

粗糙的涂料表面会增加摩擦阻力，导致更高的燃油消耗。

因此，涂料表面的光滑度对于减少阻力和提高飞机的燃油效率非常重要。

同时，涂料表面的纹理也会影响空气流动的分离情况，从而影响机翼和机身的升力和稳定性。

因此，在设计涂料表面时，需要平衡减少阻力和提高气动性能的需求。

此外，大型飞机的涂料也会对飞机重量产生影响。

涂料的重量将直接增加飞机的总重量，从而影响飞机的燃油效率和运载能力。

因此，在选择涂料时，需要权衡涂层的保护功能和增加的重量之间的关系。

研究表明，高性能的涂料可以在保护飞机表面的同时尽量减少额外的重量，从而提高飞行性能。

涂料的颜色也会影响大型飞机的飞行性能。

颜色对于飞机的能源利用和所处环境的影响是微妙而重要的。

有研究发现，白色涂料能够反射大部分太阳能，并降低飞机表面的温度。

相反，黑色或深色涂料会吸收更多的太阳能，并使飞机表面温度升高。

因此，选择适当的涂料颜色可以减少飞机的热量吸收，降低空调负荷，提高燃油效率。

此外，涂料的颜色也与机组成员的视觉识别有关，不同颜色的涂料可以提高飞机在空中和地面的可见性，减少事故的发生。