前言(yán)

客(kè)戶對塗層(céng)耐候性(xìng)和外觀(guān)質量的要求不(bù)斷提高，這(zhè)促使汽(qì)車製(zhì)造(zào)商(shāng)和油漆(qī)供(gōng)應商開(kāi)發(fā)新的塗層體係(xì)以迎合(hé)客(kè)戶的(dí)需(xū)求。然而，由於引進新(xīn)塗層體(tǐ)係(xì)存在潛(qián)在(zài)的(dí)風險(xiǎn)，因此(cǐ)在新塗(tú)層(céng)體係投產(chǎn)前需(xū)要做大(dà)量的試驗，這需(xū)要耗費(fèi)大量(liáng)的時(shí)間和資(zī)源，以(yǐ)減少因(yīn)塗(tú)層失效而帶(dài)來(lái)的(dí)風險(xiǎn)。通(tōng)常(cháng)在將一(yī)個新(xīn)的(dí)塗(tú)層(céng)體(tǐ)係投入(rù)實(shí)際(jì)應用(yòng)之(zhī)前，汽車製造(zào)商需要對其進行(háng)5年的(dí)佛羅裏達戶外曝(pù)曬試驗。如果(guǒ)汽車(chē)行(háng)業有一(yī)項(xiàng)可靠(kào)的加速測(cè)試(shì)方(fāng)法，能夠快速且(qiě)準確地評(píng)定(dìng)汽車塗層(céng)體(tǐ)係(xì)的(dí)長(cháng)期抗老化(huà)性，那(nà)麼可以(yǐ)明顯縮短(duǎn)新塗層體係的投產時間。

目(mù)前較佳的塗層加速(sù)老化方(fāng)法是SAE J2527(替代(dài)已(yǐ)廢止的(dí)J1960)。該方法規(guī)定(dìng)在(zài)氙(xiān)燈(dēng)箱內(nèi)進行(háng)老化試驗，經濾(lǜ)光(guāng)片過濾(lǜ)後，氙(xiān)燈光(guāng)源產(chǎn)生與太(tài)陽(yáng)光相似的(dí)光(guāng)譜(pǔ)功率分(fēn)布(SPD);而且(qiě)氙(xiān)燈(dēng)試驗箱內的溫度(dù)，濕(shī)度(dù)和(hé)在(zài)油漆樣品上(shàng)噴(pēn)淋的液態(tài)水(shuǐ)都(dū)能得到控(kòng)製(zhì)，希(xī)望能(néng)在短時間(jiān)內(nèi)模擬(nǐ)與(yǔ)佛羅裏(lǐ)達(dá)戶外曝曬相(xiāng)當(dāng)的(dí)塗(tú)層失(shī)效(xiào)狀況。與佛羅裏(lǐ)達戶(hù)外(wài)曝曬(shài)試驗相(xiāng)比，氙(xiān)燈試驗(yàn)箱(xiāng)的(dí)輻照(zhào)度(dù)，溫(wēn)度(dù)，潮濕時間或液態水(shuǐ)侵蝕(shí)強度都(dū)有(yǒu)所(suǒ)增(zēng)加(jiā)，這被認為(wéi)是(shì)進(jìn)行(háng)加速測(cè)試。如果試圖改進(jìn)加(jiā)速測(cè)試(shì)方案，則這些變量(liáng)都可(kě)以進行(háng)適(shì)當的調(tiáo)整，以提高氙燈(dēng)老化(huà)試驗(yàn)與實(shí)際(jì)條(tiáo)件(jiàn)的相關(guān)性 。

也有人認(rèn)為，在加速老化(huà)設備中(zhōng)試(shì)圖(tú)再現實(shí)際條件下的(dí)潛在(zài)失(shī)效是沒(méi)有(yǒu)意(yì)義的，因為(wéi)任(rèn)何(hé)市場(cháng)區域(例如北美(měi))的氣(qì)候變(biàn)化範圍(wéi)是非常大的(dí)。由(yóu)於氣候(hòu)的(dí)差(chà)異性，在一(yī)個地區觀測到(dào)的潛(qián)在(zài)失(shī)效在(zài)其(qí)他地區(qū)或許無法(fǎ)觀測(cè)到(dào) 。另外(wài)，任(rèn)何(hé)地(dì)區(qū)的氣(qì)候每年都(dū)會發(fā)生變化(比如在佛羅(luó)裏達(dá)南部，每年的(dí)氣候(hòu)變(biàn)化(huà)是很(hěn)明顯的(dí))，所以(yǐ)在加(jiā)速設備裏再現(xiàn)所有相關環境的(dí)變化(huà)因(yīn)素是(shì)不(bù)可能和(hé)徒勞的。近年來(lái)的氣候數(shù)據為(wéi)用(yòng)實驗室加速(sù)老化設備再(zài)現(xiàn)實際條件下的曝(pù)曬提供(gōng)了(liǎo)支持，在(zài)很(hěn)好(hǎo)地控製實驗室曝(pù)曬(shài)條(tiáo)件的(dí)前提下(xià)，考察(chá)塗(tú)層體係基(jī)本性能變化的研(yán)究(jiū)取(qǔ)得(dé)了重(zhòng)大(dà)進展。可以(yǐ)將從這(zhè)些(xiē)曝曬試驗中(zhōng)獲得的(dí)結(jié)果(guǒ)應用(yòng)到這(zhè)些塗層(céng)體(tǐ)係在(zài)不(bù)同(tóng)曝曬條件下(xià)的(dí)性能統(tǒng)計(jì)預測中，實(shí)驗室加速(sù)老(lǎo)化(huà)方法顯(xiǎn)示出預(yù)測(cè)塗(tú)層(céng)體係在(zài)自然(rán)曝曬(shài)條件(jiàn)下(xià)的(dí)使用壽命的(dí)前(qián)景，但(dàn)前(qián)提是要(yào)求(qiú)有龐大的數據做(zuò)支撐，而現代(dài)添加(jiā)了(liǎo)穩定(dìng)劑(jì)的(dí)高耐候塗層體係在(zài)不同係列環境(jìng)中的(dí)曝曬(shài)情況仍(réng)需驗(yàn)證 。

對於(yú)具有實(shí)際(jì)測試(shì)經驗的塗(tú)料(liào)技術人(rén)員來說(shuō)，短(duǎn)期內(nèi)最大(dà)的(dí)願望是，通過仔細(xì)檢(jiǎn)查(chá)和改善(shàn)影(yǐng)響測(cè)試精確(què)性和加速因(yīn)素的測(cè)試(shì)條件，來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有(yǒu)的加速測(cè)試方(fāng)法。以前(qián)的(dí)工作結果顯(xiǎn)示(shì)，加速測(cè)試設備(bèi)中光源(yuán)的光譜功率(shuài)分布(bù)對(duì)加速測試(shì)結果(guǒ)的精確性(xìng)有極(jí)大(dà)的(dí)影(yǐng)響。Gerlock et al已經(jīng)指(zhǐ)出(chū)，隻有(yǒu)那(nà)些(xiē)使用(yòng)了能精確再現(xiàn)地麵(miàn)太(tài)陽(yáng)光紫(zǐ)外(wài)波(bō)段(duàn)光譜(pǔ)光源的(dí)試驗(yàn)，才(cái)能使(shǐ)塗(tú)層發生的(dí)化學成分(fēn)變化(huà)與戶(hù)外(wài)曝曬(shài)的相同(tóng) 。最(zuì)近，一(yī)種(zhǒng)新的(dí)氙(xiān)燈(dēng)老化設(shè)備(bèi)光學(xué)過濾器投入(rù)市(shì)場(cháng)，該光(guāng)學過濾器(qì)能(néng)精(jīng)確(què)模擬(nǐ)太(tài)陽光的光(guāng)譜功(gōng)率分(fēn)布，使用這種光(guāng)學過濾器(qì)後塗(tú)層(céng)發生的(dí)化(huà)學變化精(jīng)確地(dì)再(zài)現了塗層經(jīng)戶(hù)外曝曬(shài)後發生的(dí)變(biàn)化(huà)。

先不考(kǎo)慮(lǜ)曝曬因素的(dí)可變(biàn)性，精確(què)的(dí)加速(sù)測(cè)試(shì)必(bì)須(xū)能再現塗(tú)層在戶外曝(pù)曬(shài)過程中(zhōng)能(néng)觀測(cè)到的化(huà)學(xué)變化，大量的分析和(hé)研究已開發出(chū)多種(zhǒng)方法(fǎ)來(lái)檢測(cè)這(zhè)些化(huà)學成分(fēn)的變(biàn)化(huà)。這些方(fāng)法比塗料(liào)行業(yè)常用的標(biāo)準光(guāng)澤測(cè)量有了(liǎo)很大進步，光(guāng)澤測(cè)量(liáng)被(bèi)證(zhèng)實(shí)不能(néng)充分描(miáo)述底漆和(hé)麵(miàn)漆體係的長期(qī)老(lǎo)化性(xìng)能(néng) 。我(wǒ)們(mén)希望加(jiā)速(sù)測試應該不僅(jǐn)能夠再現塗(tú)層(céng)發(fā)生的化(huà)學(xué)變化，而(ér)且還(huán)可(kě)以再現塗層在(zài)戶外曝(pù)曬(shài)過程中能(néng)觀測到的物(wù)理(lǐ)失(shī)效(開裂(liè)，起(qǐ)泡(pào)，分層，失去光澤(zé)和顏色變化等)。

除(chú)光源之外(wài)，其他必(bì)須(xū)被精(jīng)確再(zài)現的主要環境(jìng)變(biàn)化(huà)參(cān)數是(shì)溫度和(hé)濕度(dù)。溫(wēn)度的作(zuò)用被認為是(shì)主要產生熱應力(lì)以及影(yǐng)響(xiǎng)老化(huà)過(guò)程(chéng)中(zhōng)發生(shēng)的(dí)化(huà)學變化的速度。

以(yǐ)前(qián)的(dí)工(gōng)作結(jié)果已經證明了在(zài)塗(tú)層(céng)老(lǎo)化(huà)過(guò)程(chéng)中水的作用(yòng)的(dí)多樣性(xìng)。首(shǒu)先，水可以塑(sù)化塗層，並(bìng)因此改變塗(tú)層的(dí)力學性能(néng)。第(dì)二(èr)，這種塑化作用可以增加(jiā)存在(zài)於(yú)塗(tú)層結合(hé)鏈(liàn)中的小(xiǎo)分(fēn)子(zǐ)的活(huó)性，而這些(xiē)小分(fēn)子對(duì)塗層體(tǐ)係是(shì)有(yǒu)害(hài)的(dí)。第三，由於(yú)多(duō)層(céng)油(yóu)漆體(tǐ)係中的(dí)基(jī)底和每層(céng)塗層具有(yǒu)不同的收縮率，從而影響(xiǎng)曝曬(shài)結(jié)果。第(dì)四，塗層失去(qù)光澤是(shì)因為(wéi)塗層表(biǎo)麵經(jīng)過戶(hù)外(雨水)或(huò)加(jiā)速測(cè)試中(zhōng)(水(shuǐ)噴(pēn)淋(lín))的(dí)液(yè)態水衝洗(xǐ)後(hòu)，已(yǐ)降解的材料(liào)脫落所(suǒ)導(dǎo)致(zhì)的(dí)。最(zuì)後(hòu)，水的存在(zài)導(dǎo)致(zhì)塗層(céng)的(dí)水解，油(yóu)漆(qī)是(shì)容易產生(shēng)此類(lèi)老化(huà)的(dí)塗(tú)層(céng)體係(xì)。

為(wéi)了探究(jiū)水在(zài)加速(sù)老化(huà)測試中的作用(yòng)，保證(zhèng)水的類型(濕度或液態水)和(hé)水侵(qīn)蝕(shí)時間(jiān)必(bì)須與戶外(wài)規定地點(diǎn)的水的類型(xíng)和水(shuǐ)侵蝕(shí)時間(jiān)相(xiāng)一(yī)致，本文報道(dào)了油漆樣(yàng)品在佛羅(luó)裏(lǐ)達及其他(tā)地區的戶外曝曬條件中的(dí)水(shuǐ)的量(liáng)和(hé)類型的細(xì)節(jié)分析(xī)，還介紹了(liǎo)油漆樣(yàng)品(pǐn)在執行(háng)SAE J2527測試(shì)標準的老(lǎo)化(huà)設備(bèi)中曝曬時(shí)的水(shuǐ)噴淋量，並將(jiāng)這(zhè)些(xiē)結果進行(háng)相互比較，得出不同(tóng)油(yóu)漆體係的(dí)最大理(lǐ)論(lùn)用水量，從(cóng)數據中(zhōng)可以分析(xī)出(chū)使用不同老(lǎo)化(huà)設備對油漆樣品(pǐn)進行測試時的(dí)用(yòng)水量是(shì)不(bù)同(tóng)的(dí)。我們得出的(dí)帶有(yǒu)建(jiàn)議性的結論(lùn)是，通(tōng)過(guò)改(gǎi)進(jìn)加速(sù)老(lǎo)化的(dí)測試條(tiáo)件，可以(yǐ)在(zài)較(jiào)短時間內提供更(gēng)精(jīng)確(què)的結果。

2 試(shì)驗

2.1 材料

這項(xiàng)研究(jiū)使(shǐ)用的(dí)油漆體係(xì)是標(biāo)準(zhǔn)的(dí)汽(qì)車油漆體係(xì);基底(dǐ)是(shì)冷(lěng)軋鋼，所(suǒ)有的試(shì)板都經(jīng)過(guò)磷酸(suān)鋅(xīn)預處(chǔ)理(lǐ)，並被(bèi)塗上陰(yīn)極電泳漆;然後試(shì)板被(bèi)噴(pēn)上(shàng)水性聚酯纖維底漆，麵(miàn)漆體係是水(shuǐ)性底漆(qī)和(hé)高純水性清(qīng)漆(qī)。所有(yǒu)試板製(zhì)備(bèi)過(guò)程(chéng)中(zhōng)的(dí)每一塗層都(dū)遵守(shǒu)標準工藝流程。

2.2 測(cè)試方法

2.2.1 戶外(wài)老化(huà)

所(suǒ)有(yǒu)試板都(dū)在佛羅裏達(dá)南部(bù)進(jìn)行戶外自然老化曝(pù)曬。依據SAE J1976要(yào)求(qiú)，試板(bǎn)都朝南(nán)，與(yǔ)水平麵成(chéng) 5°放(fàng)置。

2.2.2 加(jiā)速(sù)老化

把(bǎ)試(shì)板(bǎn)曝(pù)曬在兩(liǎng)種(zhǒng)設(shè)備裏進行(háng)加(jiā)速老(lǎo)化對(duì)比測試，一(yī)種是轉鼓(gǔ)式加(jiā)速試(shì)驗箱(Ci5000，Atlas公(gōng)司製(zhì)造)，另一種(zhǒng)是平(píng)板式試驗箱(Q-Sun Xe-3- HS，Q-Lab公(gōng)司製造)，兩種試驗箱都按照SAE J2527標準(zhǔn)進(jìn)行加速老(lǎo)化(huà)測試。

2.2.3 水(shuǐ)的(dí)收(shōu)集

噴淋(lín)到(dào)試(shì)板上(shàng)的(dí)水量(liáng)是(shì)通(tōng)過一係列方法來(lái)測量的。其中一種(zhǒng)方法是通過(guò)噴嘴附近的杯(bēi)子來(lái)測(cè)量從(cóng)設(shè)備噴(pēn)嘴裏(lǐ)噴(pēn)淋(lín)出(chū)的(dí)水(shuǐ)量(見圖1)——在(zài)規定時(shí)間內(nèi)收(shōu)集(jí)水(shuǐ)，然後測(cè)量其數量(liáng)。在試驗(yàn)開始前，噴(pēn)嘴要(yào)經過檢查和清理。

通過(guò)在(zài)轉(zhuǎn)鼓(gǔ)設備中(zhōng)的(dí)樣(yàng)品架(jià)底(dǐ)部安(ān)裝1個(gè)杯子來測量噴淋(lín)到單(dān)塊(kuài)試板(bǎn)上的水(shuǐ)量，噴(pēn)淋到試板上的水(shuǐ)沿著試板(bǎn)滴(dī)落到(dào)杯(bēi)子(zǐ)裏(見圖(tú)2)，一定(dìng)時(shí)間後，測量杯子中的水(shuǐ)量。平板(bǎn)式試驗箱裏安裝了(liǎo)經過(guò)改(gǎi)良的(dí)，可以(yǐ)安(ān)裝35個(gè)杯(bēi)子的樣(yàng)品(pǐn)架(見圖3)，該樣品(pǐn)架(jià)能夠在噴淋循環(huán)中收集(jí)水，然後測量(liáng)每個(gè)杯子(zǐ)裏的水量(liáng)。這(zhè)個方(fāng)法(fǎ)不僅(jǐn)可(kě)以(yǐ)測(cè)量(liáng)任何一(yī)次(cì)噴(pēn)淋循(xún)環的水(shuǐ)量，而(ér)且(qiě)可(kě)以測(cè)試(shì)噴淋水量的均匀性(xìng)。

圖(tú)1 轉鼓式試驗(yàn)箱收集水(shuǐ)的(dí)裝置

圖2 轉(zhuǎn)鼓(gǔ)式(shì)試驗(yàn)箱在加(jiā)速老化(huà)測(cè)試期間收集從標準(zhǔn)油漆試板上流下的水(shuǐ)量的裝(zhuāng)置(zhì)

圖3 平(píng)板(bǎn)式(shì)加(jiā)速老化試(shì)驗箱(xiāng)中(zhōng)的水收(shōu)集(jí)裝(zhuāng)置

另(lìng)外一種(zhǒng)測量噴(pēn)淋(lín)到試板(bǎn)上(shàng)的(dí)水量的(dí)方法(fǎ)是(shì)使用(yòng)海綿來吸(xī)附試(shì)板區域的(dí)水。在(zài)這個試驗(yàn)裏，1塊合成纖(xiān)維(wéi)的(dí)海綿(脯氨酸，專業纖維清潔海(hǎi)綿，型(xíng)號 K-10P)被切割成(chéng)與(yǔ)試(shì)板同樣(yàng)的尺(chǐ)寸(cùn)(75 mm×150 mm)，然後(hòu)將海綿浸濕(shī)，擠掉多(duō)餘(yú)的水分;將海(hǎi)綿(mián)稱重(zhòng)，放置在試板(bǎn)支架上(見(jiàn)圖4);一(yī)定時(shí)間(jiān)後(hòu)，拿(ná)開海(hǎi)綿，重新稱重(zhòng)來估(gū)算噴淋到(dào)試(shì)板(bǎn)區(qū)域(yù)的(dí)水量(liáng)。

2.2.4 戶(hù)外水侵蝕

曝(pù)露(lòu)在戶外的試板受(shòu)到水(shuǐ)侵(qīn)蝕，可以通過(guò)定(dìng)製的(dí)裝置來測(cè)量試板上(shàng)凝結的(dí)水量，這(zhè)種(zhǒng)裝(zhuāng)置為(wéi)水平(píng)曝露(lòu)在(zài)佛(fó)羅裏(lǐ)達(dá)的傑克遜威(wēi)爾的(dí)油(yóu)漆(qī)試板(bǎn)提供(gōng)實(shí)時的質(zhì)量(liáng)數(shù)據（見(jiàn)圖5和圖6），這一方(fāng)法(fǎ)的(dí)詳(xiáng)細(xì)描述(shù)已在(zài)其(qí)他雜(zá)誌上發(fā)表(biǎo)  。簡而言(yán)之(zhī)，采用(yòng)1塊附(fù)帶電子稱重元件(jiàn)的油漆(qī)試(shì)板可(kě)以測量(liáng)試板的質(zhì)量及任何(hé)由水引(yǐn)起的額外質量(liáng)，水(shuǐ)有可(kě)能停留在試板表(biǎo)麵，也可(kě)能被油漆(qī)係(xì)統吸收(shōu)。每(měi)5 min測(cè)量(liáng)1次樣品的質(zhì)量並記(jì)錄(lù)在電(diàn)腦中。這種裝(zhuāng)置必須進(jìn)行周(zhōu)期性校準，測(cè)量時(shí)要避(bì)免(miǎn)因鳥停(tíng)留在試板上(shàng)而對(duì)數據(jù)產(chǎn)生幹擾(rǎo)。使(shǐ)用(yòng)這(zhè)一(yī)裝置(zhì)，油(yóu)漆(qī)試(shì)板的(dí)質量可以在某(mǒu)段(duàn)時間內(nèi)被連續記錄，而且雨(yǔ)水和露(lòu)水很(hěn)容易(yì)被(bèi)區別開來(lái)。另(lìng)外，同一位置(zhì)的(dí)溫度，濕(shī)度(dù)，太陽輻照量和(hé)風力也同時(shí)被記錄下來(lái)。

2.2.5 試(shì)板(bǎn)評估

使用(yòng)光(guāng)澤(zé)計(jì)(BYK 公(gōng)司(sī)的(dí)micro TRI-gloss)測(cè)量選(xuǎn)定試板的(dí)光澤(zé)度。

2.2.6 吸(xī)水性

用分(fēn)析(xī)天平稱量(liáng)試(shì)板在(zài)水侵(qīn)蝕前(qián)，後的質量，經(jīng)計(jì)算得(dé)到(dào)吸水(shuǐ)的百(bǎi)分率(shuài)。吸水(shuǐ)率的計算公式如下。

式(shì)中， m ₁ 為(wéi)試(shì)板經水(shuǐ)侵(qīn)蝕前的(dí)質量(liáng)，g;。

m ₂ 為試(shì)板(bǎn)經 水(shuǐ)侵蝕(shí)後的質(zhì)量，g;。

ρ ₁ 為(wéi)水的(dí)密度(dù)，g/cm 3 ;。

V 為(wéi)塗(tú)層(céng)的(dí)體(tǐ)積(jī)，cm ³ 。

圖5 佛羅裏(lǐ)達測(cè)量(liáng)水(shuǐ)侵蝕(shí)的(dí)試驗場(注意在樣(yàng)品(pǐn)架(jià)旁(páng)邊是氣(qì)象站(zhàn))。

圖(tú)6 用於水侵蝕(shí)研(yán)究(jiū)的(dí)帶(dài)有(yǒu)稱(chēng)重裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)油漆(qī)試板(稱重裝置(zhì)在水平油漆試板的(dí)下麵)。

3 結果(guǒ)與(yǔ)討(tǎo)論(lùn)。

3.1 自(zì)然(rán)曝曬條件。

為(wéi)了解水(shuǐ)對(duì)塗層的侵蝕作(zuò)用(yòng)需要(yào)進行(háng)加(jiā)速測(cè)試(shì)。首先必(bì)須確(què)定(dìng)油(yóu)漆(qī)體係在自(zì)然(rán)老(lǎo)化(huà)中承受(shòu)的水(shuǐ)侵(qīn)蝕的量(liáng)。一般(bān)地，曝曬(shài)地區僅(jǐn)有(yǒu)每月或(huò)每年(nián)的降(jiàng)雨量數(shù)據(jù)，但(dàn)僅有這(zhè)個數(shù)據(jù)還不充分，為了準(zhǔn)確模擬(nǐ)自(zì)然環境(jìng)中的(dí)幹/濕循(xún)環(huán)，必(bì)須測量試(shì)板在(zài)自然(rán)曝曬過程中(zhōng)每日的潮(cháo)濕(shī)狀(zhuàng)態(tài)。最後(hòu)，於2004年在(zài)佛(fó)羅裏達(dá)的(dí)傑克遜維爾設(shè)立了(liǎo)氣象(xiàng)站(見(jiàn)圖5和圖6)。有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)刊物(wù)已(yǐ)經描(miáo)述(shù)，概(gài)括(kuò)了(liǎo)氣象(xiàng)站的測(cè)量(liáng)能(néng)力，包括稱(chēng)重裝(zhuāng)置(zhì)更具體的(dí)測(cè)量水(shuǐ)的(dí)功能(néng)和水對(duì)塗(tú)層(céng)的作(zuò)用 。在(zài)傑克遜(xùn)維(wéi)爾氣(qì)象(xiàng)站(zhàn)獲(huò)取的(dí)數(shù)據用於建立一種(zhǒng)佛(fó)羅裏達的傑(jié)克(kè)遜(xùn)維爾(ěr)的(dí)濕度模(mó)型，以評估(gū)從(cóng)傑克(kè)遜維爾氣(qì)象站獲取(qǔ)的(dí)數(shù)據(jù)和(hé)從佛羅(luó)裏達南(nán)部試(shì)驗場(cháng)獲取(qǔ)的傳(chuán)統數據。可以假(jiǎ)設：傑克(kè)遜維爾(ěr)地(dì)區(qū)的水(shuǐ)模(mó)型與佛(fó)羅(luó)裏達南(nán)部(bù)的水(shuǐ)模型相似(sì)。也就是說(shuō)，傑克(kè)遜維(wéi)爾(ěr)的降雨量與佛羅(luó)裏達南(nán)部的(dí)降(jiàng)雨情(qíng)況相似，可(kě)以(yǐ)將(jiāng)傑克(kè)遜(xùn)維(wéi)爾的(dí)降雨情況用於佛(fó)羅裏達(dá)南部地區(qū)。為(wéi)了(liǎo)驗(yàn)證這(zhè)個(gè)假設，將(jiāng)過去用(yòng)於收集傑(jié)克(kè)遜(xùn)維爾的數據(jù)的裝置(zhì)安裝在(zài)佛羅裏(lǐ)達的(dí)Homestead，人(rén)們能夠理解(jiě)每(měi)年氣候類(lèi)型(xíng)的變(biàn)化會使這個(gè)假設變得不可(kě)信，當更精(jīng)確(què)，更長期的氣(qì)候數(shù)據(jù)產生後(hòu)，這(zhè)個(gè)模型(xíng)可被(bèi)改良而用於不同場(cháng)所。水模型能夠(gòu)精確(què)地(dì)描述(shù)水侵蝕(shí)情(qíng)況，包括(kuò)露水和(hé)降水的實(shí)際(jì)數量(liáng)或(huò)體(tǐ)積(jī)。簡(jiǎn)單(dān)的潮(cháo)濕(shī)時間數據(jù)不能(néng)夠(gòu)區(qū)別(bié)輕的露水(shuǐ)和(hé)大(dà)的降(jiàng)雨(yǔ)，因(yīn)為(wéi)塗層體係(xì)達到水飽(bǎo)和(hé)有(yǒu)時間(jiān)要求，所以能(néng)夠區別露水(shuǐ)和降(jiàng)雨非常(cháng)關鍵。

為了(liǎo)用(yòng)公(gōng)式(shì)表(biǎo)示曝曬(shài)在佛羅裏達(dá)的(dí)試(shì)板的潮濕時(shí)間或類型的(dí)精(jīng)確(què)模型，需要(yào)4年以上(shàng)的相(xiāng)關(guān)數(shù)據，以(yǐ)減(jiǎn)弱(ruò)降雨量(liáng)和(hé)溫度(dù)的(dí)年度差別。模(mó)型中的(dí)可變因素包(bāo)括：環境溫(wēn)度(dù)，試(shì)板(bǎn)溫度，該(gāi)地區(qū)或(huò)曝曬(shài)場(cháng)的(dí)露點，風(fēng)速，降(jiàng)雨(yǔ)量和太(tài)陽(yáng)輻照量(liáng)。下(xià)列參(cān)數(shù)已被(bèi)確(què)定。

a停留(liú)在測試板上的(dí)最大水(shuǐ)量(liáng)。

b露(lòu)點和試板(bǎn)溫(wēn)度與露水(shuǐ)最低形成(chéng)速率和露水最(zuì)高(gāo)形成(chéng)速率(shuài)之(zhī)間的關係。

c水的(dí)風(fēng)蒸發速率。

d水的太(tài)陽(yáng)輻射(shè)蒸(zhēng)發速率。

這個模型的復雜之(zhī)處(chǔ)不(bù)在於它(tā)的數學(xué)部(bù)分(fēn)，而(ér)在(zài)於(yú)評估水(shuǐ)侵蝕之前(qián)對環境(jìng)條件進(jìn)行(háng)合(hé)理(lǐ)的(dí)設(shè)置，因此(cǐ)應該使用更加直(zhí)接(jiē)，易懂的(dí)運算公式來表(biǎo)述這(zhè)個(gè)模型。以下的簡(jiǎn)單邏輯表(biǎo)述將(jiāng)有(yǒu)助(zhù)於預測(cè)停留在測試板上的水量(liáng)。

a降雨(yǔ)時的停留水量(liáng)被設置(zhì)為(wéi)最大。

b如(rú)果試板溫(wēn)度低於最高(gāo)露點或(huò)高(gāo)於最低露點時(shí)，應(yīng)使水量增加(jiā)以(yǐ)達(dá)到(dào)最(zuì)大(dà)量。

c如(rú)果(guǒ)風(fēng)速高(gāo)於(yú)蒸發風(fēng)速(sù)極限值，累積(jī)的停(tíng)留水量將(jiāng)作相(xiāng)應(yīng)減除(chú)。

d如果(guǒ)太(tài)陽輻(fú)射(shè)高於(yú)太陽輻射(shè)設(shè)定值，累積(jī)的停留水(shuǐ)量將(jiāng)作(zuò)相(xiāng)應(yīng)減除(chú)。

e如果(guǒ)試板溫度(dù)高(gāo)於(yú)40 ℃，累積的(dí)停(tíng)留水量將(jiāng)設(shè)置(zhì)到零。

運(yùn)用上(shàng)述法則(zé)，預測的累(léi)積(jī)停(tíng)留水(shuǐ)量十(shí)分接近被(bèi)測試板上的實際水量。通過(guò)氣(qì)候統(tǒng)計(jì)數據來(lái)確定(dìng)上麵(miàn)表(biǎo)述中(zhōng)的(dí)設定(dìng)值(zhí)。數學方(fāng)程式如下(xià)：

總水(shuǐ)量(liáng)=∑總時(shí)間(jiān)(試板水量(liáng))

試板(bǎn)水量=降(jiàng)雨(yǔ)量+露水-風蒸發量(liáng)-太(tài)陽蒸(zhēng)發(fā)量(liáng)

a降(jiàng)雨(yǔ)量：如果降雨(yǔ)量能(néng)被雨量(liáng)器觀(guān)測到，將試板(bǎn)水量設置為70 g。

b露水：如(rú)果試(shì)板(bǎn)溫度低(dī)於露點，依據(jù)溫度分布，露水常(cháng)數被設置(zhì)為0005 g的(dí)露(lòu)水低點或(huò)02 g的露(lòu)水(shuǐ)高(gāo)點(通過(guò)溫(wēn)度分布(高，低(dī)空氣溫度差(chà))來確(què)定高點(diǎn)和低(dī)點(diǎn))，用於(yú)疊(dié)加到(dào)試(shì)板水量。

c風蒸(zhēng)發(fā)量(liáng)：如果(guǒ)風(fēng)速高(gāo)於設定值，同(tóng)時還存(cún)在試(shì)板(bǎn)水(shuǐ)量，那(nà)麼將(jiāng)從試(shì)板(bǎn)水量(liáng)中減(jiǎn)掉(diào)一個(gè)常(cháng)數。水的風(fēng)蒸發量設(shè)定為10 g。

d太(tài)陽蒸(zhēng)發量：如(rú)果(guǒ)太陽輻(fú)射強(qiáng)度高於設(shè)定(dìng)值(zhí)，同時還(huán)存在試(shì)板(bǎn)水(shuǐ)量，將(jiāng)從(cóng)試板水量中減掉(diào)015 g。這一(yī)水(shuǐ)侵(qīn)蝕模(mó)型在加速老化(huà)測(cè)試(shì)中(zhōng)檢(jiǎn)測(cè)水(shuǐ)侵(qīn)蝕的量是有(yǒu)效(xiào)的。需要(yào)特(tè)別(bié)指(zhǐ)出的(dí)是(shì)，必須注意模型的(dí)特殊性(xìng)。首(shǒu)先，該模型僅(jǐn)詳細描述(shù)了在美(měi)國(guó)佛羅(luó)裏達的(dí)某些地(dì)區所進行(háng)的(dí)曝(pù)曬(shài)條件(jiàn);第2，不同的(dí)油(yóu)漆(qī)體(tǐ)係(xì)對水侵蝕的(dí)反應(yīng)是非常不同的(dí)，例(lì)如水(shuǐ)性(xìng)塗層顯然要(yào)比溶劑塗(tú)層(céng)吸(xī)收(shōu)更多的(dí)水;第3，塗(tú)層(céng)的(dí)表(biǎo)麵(miàn)狀(zhuàng)態或老(lǎo)化程度會(huì)影響塗(tú)層(céng)的吸水(shuǐ)量。

3.2 加(jiā)速(sù)老化

對自(zì)然曝曬(shài)條件(jiàn)下的水侵蝕(shí)進行(háng)精確(què)的(dí)描(miáo)述後，就(jiù)可(kě)以(yǐ)開始設計(jì)加速測試中的(dí)水侵蝕方(fāng)案(àn)了(liǎo)。在設計(jì)一(yī)套(tào)具體(tǐ)的水侵(qīn)蝕(shí)方(fāng)案(àn)時(shí)，一(yī)定要協(xié)調好加速老化與水(shuǐ)侵蝕之間(jiān)的矛(máo)盾(dùn)。佛(fó)羅裏達(dá)戶外曝(pù)曬數據(jù)清楚地顯示(shì)：水飽(bǎo)和時(shí)間(jiān)要求超(chāo)過1 h。然(rán)而加速測(cè)試中長時(shí)間(jiān)的(dí)水循環要(yào)求關閉光源(yuán)，於是(shì)以輻照量確(què)定的老化時(shí)間將(jiāng)被延(yán)長。因此要(yào)協調好這兩個(gè)因(yīn)素，從(cóng)而實(shí)現既精(jīng)確又有效(xiào)的加速測試。

任何新的加速(sù)老(lǎo)化測試(shì)的目標都(dū)是符合新(xīn)的 SAE J2527的(dí)測(cè)試要(yào)求。這(zhè)個(gè)標(biāo)準是不指定(dìng)設備(bèi)的，轉(zhuǎn)鼓式(shì)測(cè)試設備或平(píng)板式測試設(shè)備均(jūn)可(kě)以使用，隻(zhī)要它們符(fú)合合適(shì)的控製(zhì)條件(jiàn)而且(qiě)測(cè)試(shì)的重(zhòng)復性(xìng)好。表1的(dí)數據顯示，在相(xiāng)同條(tiáo)件(6 h，50 ℃)下正常運(yùn)行(háng)時，任何(hé)類型的(dí)老化設(shè)備(bèi)都(dū)可(kě)以達(dá)到(dào)相似的噴淋(lín)量。之前(qián)的(dí)工作(zuò)已(yǐ)經(jīng)證(zhèng)明了當執(zhí)行SAE J2527時(shí)，與(yǔ)轉鼓(gǔ)式(shì)設備(bèi)相(xiāng)比，平板(bǎn)式設(shè)備可以給樣(yàng)品提供更多(duō)的水(shuǐ)。為了(liǎo)模擬轉鼓(gǔ)式噴淋體係的結果，平(píng)板(bǎn)式(shì)測(cè)試設備(bèi)在(zài)1個噴淋(lín)循環中，水噴淋體係運行(háng)5 s，關閉55 s，大(dà)體上提供最大(dà)供水(shuǐ)量的(dí)1/12 。而(ér)且加(jiā)速(sù)試(shì)驗(yàn)中(zhōng)水侵蝕試(shì)驗(yàn)的(dí)結果與(yǔ)水模型(xíng)的預測值(zhí)一致(zhì)，模型的建(jiàn)立(lì)以(yǐ)實驗(yàn)室(shì)進(jìn)行的(dí)試(shì)驗和佛(fó)羅(luó)裏達(dá)實際吸水量(liáng)的數據為(wéi)基礎(chǔ)。

如(rú)之前(qián)的(dí)報告所(suǒ)述(shù)，典型(xíng)的(dí)汽車(chē)外(wài)飾(shì)件塗(tú)層(céng)的加速測(cè)試(SAE J2527)的吸(xī)水量(liáng)比佛羅裏(lǐ)達(dá)南部夏天(tiān)濕(shī)潤天氣(qì)條件(jiàn)的吸水(shuǐ)量(liáng)少(shǎo)5倍。溶劑(jì)底(dǐ)漆(qī)/清漆體係(SBBC/SBCC)的吸水性如圖7所示，無論(lùn)是(shì)在黑暗(àn)或光照條件下(xià)的噴淋都達(dá)不(bù)到(dào)與(yǔ)經(jīng)過(guò)額外的(16 h， 75 F(約24 ℃))水浸(jìn)泡或16 h的QCT潮(cháo)濕測試(shì)後相同的吸(xī)水率水平。

以佛羅(luó)裏(lǐ)達夏(xià)天的水(shuǐ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，與(yǔ)其他戶(hù)外曝曬地點一(yī)樣，可以(yǐ)嘗試對加速(sù)測(cè)試(shì)中的水循環進(jìn)行改(gǎi)進(jìn)以模(mó)擬(nǐ)佛羅裏(lǐ)達(dá)的情況(kuàng)。在特定的測(cè)試場(cháng)所，水侵蝕隨地點和小氣候(hòu)條件(jiàn)的變(biàn)化而有(yǒu)所(suǒ)變(biàn)化是眾所周知(zhī)的(dí)。例(lì)如，與佛(fó)羅裏達南部(bù)相比(bǐ)，亞(yà)利桑那(nà)是(shì)明(míng)顯(xiǎn)的幹(gān)燥曝曬場所(suǒ)。有沒有可能在亞利桑(sāng)那(nà)模(mó)擬與佛(fó)羅裏(lǐ)達(dá)南(nán)部相似的(dí)水條件(jiàn)呢(ní)?之(zhī)前(qián)的(dí)工(gōng)作(zuò)已經(jīng)證明(míng)，對(duì)相同的(dí)油漆體係(xì)而言，佛羅裏達的老化條(tiáo)件將(jiāng)產生(shēng)與(yǔ)亞利(lì)桑那(nà)完(wán)全不同的(dí)化(huà)學變化和物(wù)理(lǐ)變化。已(yǐ)經有(yǒu)假(jiǎ)設(shè)是由於曝曬在兩個地點(diǎn)的油漆(qī)體係(xì)中液態水數量的不(bù)同(tóng)而導致了一些差異 ，曝(pù)曬(shài)在佛(fó)羅裏達(dá)的(dí)樣(yàng)品(pǐn)趨(qū)向是更快(kuài)地失(shī)去光(guāng)澤，而老化(huà)的表(biǎo)麵(miàn)材(cái)料(liào)被(bèi)雨(yǔ)水和(hé)露水衝(chōng)走(zǒu)了;相比之下，曝(pù)曬(shài)在亞利桑那的(dí)樣(yàng)品保持光澤(zé)的(dí)時(shí)間更(gēng)長(cháng)，而(ér)老(lǎo)化(huà)的材料隻被(bèi)衝洗掉很(hěn)少部分。曝曬(shài)在(zài)佛羅裏達和亞利桑(sāng)那的(dí)樣品(pǐn)的老化(huà)結果顯(xiǎn)示(shì)：曝曬在(zài)亞利桑那(nà)的油漆體係的表麵(miàn)老(lǎo)化更(gēng)多的是由(yóu)於(yú)水(shuǐ)分缺(quē)失(shī)造成的，這項工(gōng)作(zuò)還證明(míng)在水(shuǐ)裏(lǐ)浸潤(rùn)過夜的(dí)試板(bǎn)在亞利桑那可(kě)以(yǐ)產(chǎn)生接近於佛(fó)羅裏達模型(xíng)(光澤(zé)缺失和(hé)化學成(chéng)分變化)的加速戶(hù)外曝(pù)曬(shài)的(dí)效果(guǒ)。這樣，額(é)外的水(shuǐ)浸(jìn)潤(rùn)能夠使亞(yà)利桑那曝曬更(gēng)像佛(fó)羅裏達曝曬(shài)。

鑒(jiàn)於(yú)之前(qián)提(tí)到的水侵蝕(shí)和加(jiā)速(sù)之間(jiān)的(dí)平衡(héng)問題，嚴格(gé)地說，試(shì)圖在(zài)加速老化(huà)設(shè)備中完成(chéng)佛羅(luó)裏(lǐ)達模型(xíng)圖7 經(jīng)不同的(dí)水(shuǐ)侵蝕處理後，SBBC/SBCC 油漆體(tǐ)係(xì)的(dí)吸水量(liáng)的水侵蝕(shí)更具(jù)挑戰性。為實施正(zhèng)確的(dí)水侵(qīn)蝕而開始改變加速循環(huán)時(shí)會(huì)出(chū)現很(hěn)多問(wèn)題(tí)，例(lì)如如何定義(yì)目標(biāo)吸水性，如何(hé)控製和(hé)供應設備的噴淋水，以及作為加速老(lǎo)化測(cè)試(shì)的(dí)一個常規項(xiàng)目(mù)如(rú)何來校準噴淋水量。 SBBC/SBCC油漆體係(xì)中的底漆和清漆的(dí)吸(xī)水性如(rú)圖8 所(suǒ)示(shì)，水被吸收的(dí)體積(jī)在黑(hēi)暗(àn)噴淋(lín)循環時(shí)是(shì)隨噴淋時間而不斷增加(jiā)的(dí)，試驗(yàn)溫度和噴淋類型(xíng)與(yǔ)SAE J2527 中描述的相同，隻(zhī)是噴(pēn)淋時間(jiān)增加(jiā)了(liǎo)，被測塗層體係大(dà)約(yuē)需要6 h可以(yǐ)達(dá)到戶外的吸水量。到目(mù)前(qián)為(wéi)止，所(suǒ)有被檢測的(dí)塗層(céng)都要求1 h達(dá)到在佛羅(luó)裏達(dá)曝(pù)曬中呈(chéng)現的飽和狀態。采用(yòng)6 h黑暗噴淋(lín)循(xún)環，另外一(yī)種(zhǒng)油漆(qī)體(tǐ)係(HSBC清(qīng)漆體(tǐ)係(xì))在轉鼓式設(shè)備和平(píng)板(bǎn)式設(shè)備中(zhōng)測(cè)試(shì)，並與佛羅裏達南(nán)部夏季期(qī)間的測(cè)試數據比較(見圖9)，無論(lùn)是平(píng)板(bǎn)式(shì)還(huán)是轉(zhuǎn)鼓(gǔ)式設備都能(néng)在(zài)佛羅(luó)裏(lǐ)達(dá)曝曬期間完(wán)成比(bǐ)最大值更(gēng)高的(dí)吸(xī)水(shuǐ)量。

圖(tú)8在(zài)轉鼓式加速(sù)老化(huà)設備(bèi)裏，SBBC/SBCC油漆(qī)體(tǐ)係(xì)的(dí)吸(xī)水量與水侵蝕時(shí)間(jiān)之(zhī)間的(dí)關係(xì)

圖9在(zài)轉(zhuǎn)鼓式(shì)和平板(bǎn)式加速老化(huà)設備(bèi)裏(lǐ)，HSBC清漆體係經6 h水侵蝕(shí)後的吸水(shuǐ)量(liáng)

這個(gè)結果是異常(cháng)的，可能(néng)是由於(yú)SBBC/SBCC這種(zhǒng)特殊(shū)塗(tú)層(céng)體係(xì)對(duì)溫度(dù)或表麵張力(lì)作用(yòng)的敏(mǐn)感(gǎn)性造(zào)成(chéng)的(dí)。在轉(zhuǎn)鼓式(shì)設備裏(lǐ)更(gēng)高(gāo)的吸(xī)水性也(yě)與(yǔ)之(zhī)前(qián)顯(xiǎn)示(shì)的(dí)在平(píng)板式設(shè)備(bèi)裏更高的(dí)吸水性(xìng)數據(jù)相反，這(zhè)可(kě)能是(shì)由(yóu)於在(zài)平板(bǎn)式設備裏減少了(liǎo)設定的水噴淋量(liáng)(以達(dá)到(dào)轉(zhuǎn)鼓(gǔ)式(shì)裏的水(shuǐ)噴(pēn)淋量，轉鼓(gǔ)式(shì)設備裏(lǐ)噴淋(lín)到轉鼓(gǔ)上(shàng)的水量(liáng)無法調節(jié))造(zào)成(chéng)的(dí)。

在證明(míng)了加速老化設備能夠向油(yóu)漆體(tǐ)係噴(pēn)淋足 夠的水後(hòu)，試驗的(dí)重復性和受控的問(wèn)題被提出(chū)來了，因此產(chǎn)生了(liǎo)許(xǔ)多關於在(zài)加速老化設備(bèi)裏(lǐ)測量(liáng)和定(dìng)量(liáng)水量(liáng)的最新(xīn)想(xiǎng)法(fǎ)。使用圖1的(dí)轉鼓式試(shì)驗箱(xiāng)，在黑暗(àn)噴淋循環(huán)5 min後(hòu)測(cè)量(liáng)由(yóu)噴(pēn)嘴(zuǐ)噴(pēn)淋(lín)的(dí)水(shuǐ)量(liáng)，結(jié)果如表2 所示(shì)。測(cè)試(shì)結果全(quán)部(bù)來源(yuán)於同(tóng)一實驗(yàn)室裏兩台(tái)不同(tóng)轉鼓式設備的實際測試(shì)。已經(jīng)證實，不同試驗(yàn)室會(huì)因為供(gōng)水(shuǐ)條(tiáo)件和(hé)加(jiā)速(sù)老化(huà)設(shè)備的(dí)不(bù)同而(ér)產生(shēng)不同(tóng)的(dí)噴水量  。即使(shǐ)能(néng)夠確(què)保特定(dìng)機(jī)器噴(pēn)嘴(zuǐ)噴淋(lín)的水量(liáng)不變，但也不能保(bǎo)證(zhèng)噴(pēn)淋到塗層表麵的特定(dìng)水量是(shì)固定(dìng)的，因為噴嘴可能噴(pēn)淋(lín)不均匀或(huò)向(xiàng)機器(qì)四壁(bì)噴水(shuǐ)。

噴(pēn)淋(lín)到試板的水(shuǐ)量可以(yǐ)用(yòng)試(shì)板(bǎn)底(dǐ)部附帶的杯子測量。經(jīng)5 min的黑暗噴(pēn)淋循環後，測(cè)量和記錄(lù)在圖1的轉鼓(gǔ)式(shì)試驗(yàn)箱不同位(wèi)置(zhì)收(shōu)集的(dí)水(shuǐ)量(liáng)。從(cóng)這個測(cè)試得到的結(jié)果(guǒ)並不(bù)一致(zhì)，而且不能(néng)代表實際噴淋(lín)到試板表麵(miàn)的(dí)水量。

平(píng)板式設備(bèi)所使(shǐ)用的收(shōu)集係(xì)統(tǒng)顯示了較(jiào)強的一(yī)致(zhì)性，對(duì)確(què)定和調(tiáo)整(zhěng)噴(pēn)嘴(zuǐ)噴淋(lín)的(dí)均(jūn)匀(yún)性(xìng)也很有效(xiào)，在黑暗(àn)噴淋(lín)循環的(dí)5 min期(qī)間收集水(shuǐ)並測(cè)量(結(jié)果見表(biǎo) 3)，而這更接(jiē)近(jìn)水(shuǐ)控製所需要(yào)的。由(yóu)於杯子(zǐ)間存在間隙使(shǐ)得(dé)噴淋(lín)到該處的(dí)水沒有被(bèi)測量(liáng)到(dào)，因此(cǐ)這(zhè)個(gè)方(fāng)法(fǎ)不(bù)適用(yòng)於(yú)垂(chuí)直(zhí)曝曬設(shè)備(比如轉鼓(gǔ)式設備(bèi))。

海綿(mián)方(fāng)法提供了最易(yì)重復和一致的測(cè)量噴淋(lín)到(dào)試(shì)板(bǎn)表麵(miàn)的(dí)水量(liáng)的方(fāng)法。在(zài)5 min黑暗噴淋(lín)循(xún)環(huán)期間，在(zài)轉鼓式老(lǎo)化(huà)設備(bèi)的(dí)不同(tóng)位置進(jìn)行測試(shì)，得到的測(cè)試數據(見表(biǎo)4)確實隨著測(cè)試(shì)位置的(dí)不同(tóng)而有(yǒu)所差(chà)異，這(zhè)證明了(liǎo)設備內部(bù)水噴淋(lín)的不均(jūn)匀(yún)性，用平板式設備所進行(háng)的測試(shì)中也有(yǒu)類似(sì)的報告。然而，考慮到平(píng)板設備和轉鼓設(shè)備(bèi)都可(kě)以做(zuò)到樣(yàng)品的(dí)輪換，那麼(mó)水(shuǐ)噴(pēn)淋(lín)不均(jūn)匀性(xìng)的影(yǐng)響將會被(bèi)減(jiǎn)小到較低的水(shuǐ)平。這就是(shì)說，轉鼓式設備(bèi)裏(lǐ)的樣品(pǐn)需(xū)要(yào)在(zài)轉鼓(gǔ)頂(dǐng)部(bù)，中部和(hé)底部之間進行輪(lún)換，以進行均(jūn)匀的(dí)水侵蝕(shí)和(hé)光曝(pù)曬(shài)。表4顯示了(liǎo)使用(yòng)海(hǎi)綿方法測(cè)量(liáng)轉鼓設備(bèi)的水量(liáng)獲得數據的一致(zhì)性，表5顯(xiǎn)示的(dí)是使用與表4相同的測(cè)試程(chéng)序(xù)的平板式(shì)設備得到的(dí)水量(liáng)的(dí)一致性。一個新的(dí)測(cè)試(shì)方法的想法是，使(shǐ)用由指定(dìng)製造商(shāng)提(tí)供(gōng)的(dí)特(tè)定的(dí)海(hǎi)綿(mián)做(zuò)水(shuǐ)噴淋量的校(xiào)準(zhǔn)，海(hǎi)綿測試(shì)要求在平板(bǎn)加速(sù)老化(huà)設備(bèi)和轉鼓(gǔ)加速老化設備的(dí)不同(tóng)位置來測試(shì)最(zuì)小水(shuǐ)量和(hé)平(píng)均(jūn)的水量(liáng)。

這項工作的(dí)目的(dí)是(shì)要(yào)找(zhǎo)到與塗層老化(huà)相(xiāng)一致的結論(lùn)，使(shǐ)加速測(cè)試再現(xiàn)與(yǔ)戶外相同的(dí)失(shī)效(xiào)。為了(liǎo)達到(dào)這個(gè)目標，需要提供有(yǒu)證明(míng)文(wén)件(jiàn)的塗層(céng)體係在(zài)戶外曝曬的(dí)已知歷史數據，而且(qiě)這些(xiē)塗層體(tǐ)係(xì)需(xū)要在(zài)新的加速(sù)測(cè)試中再進(jìn)行(háng)測試。這(zhè)些(xiē)塗層體係的失效(xiào)必(bì)須包含(hán)所有已(yǐ)知(zhī)的塗(tú)層失效模型(xíng)，如(rú)失(shī)去光澤，腐蝕(shí)和(hé)不(bù)同(tóng)塗層(céng)界麵之(zhī)間的分層，起泡，潮濕(shī)變白及多種類(lèi)型(xíng)的(dí)開(kāi)裂(liè)老(lǎo)化(見圖10)，開裂(liè)和不(bù)開裂(liè)的塗層體(tǐ)係(xì)已(yǐ)經在(zài)圖10中(zhōng)標明。開(kāi)裂的原(yuán)因(yīn)已經(jīng)確定(dìng)是殘餘(yú)應(yīng)力和(hé)光致氧化(huà)作用導致了(liǎo)塗(tú)層(céng)的脆性，由於(yú)濕熱(rè)壓(yā)力而引(yǐn)起開裂(liè)，水也(yě)會(huì)導(dǎo)致塗層起(qǐ)泡(見圖(tú)11)。在這(zhè)種老化模式(shì)中(zhōng)，塗層體係吸水引(yǐn)起塗層(céng)起(qǐ)泡(pào)。因為增(zēng)加(jiā)了(liǎo)水侵(qīn)蝕(shí)的強度，使底漆層(céng)中的水(shuǐ)泡變大(dà)，清(qīng)漆在哪(nǎ)個點(diǎn)被頂(dǐng)開，哪(nǎ)裏就會(huì)出現開裂(liè)。

未來(lái)我(wǒ)們將報(bào)告一係列測(cè)試項(xiàng)目的(dí)結(jié)果(guǒ)，在這(zhè)些測試裏(lǐ)，使(shǐ)用4種不同(tóng)的加速(sù)老(lǎo)化方法對大(dà)量已(yǐ)知老化性能的油漆(qī)體係進行(háng)測試(shì)。其(qí)中(zhōng)的3種方法(fǎ)已(yǐ)經根據J2527標(biāo)準進行了修(xiū)改(gǎi)，以(yǐ)強(qiáng)化(huà)水侵蝕條件(jiàn)，本(běn)文(wén)中(zhōng)的(dí)結(jié)果(guǒ)被用於設(shè)定加(jiā)速老化條件和設(shè)備(bèi)控製參(cān)數(shù)。被(bèi)測油漆體係(xì)代(dài)表(biǎo)了很多不(bù)同的塗料體(tǐ)係，由於(yú)對(duì)不同方(fāng)式的加(jiā)速老化有所(suǒ)反應(yīng)而(ér)被熟知。同(tóng)時，這些塗(tú)層體係(xì)被(bèi)曝(pù)曬(shài)在(zài)佛羅裏(lǐ)達(dá)戶外(wài)，以確認(rèn)這些塗層體係已知的長效(xiào)老化表(biǎo)現(xiàn)，這(zhè)項研究(jiū)結果(guǒ)應該已經清(qīng)楚(chǔ)地(dì)提(tí)供了汽(qì)車塗(tú)料(liào)體(tǐ)係的新的(dí)加(jiā)速(sù)老化測(cè)試方(fāng)法(fǎ)。之(zhī)後的方(fāng)法將(jiāng)提(tí)供最(zuì)小(xiǎo)要求(qiú)的水(shuǐ)侵(qīn)蝕(shí)，以(yǐ)期(qī)在一(yī)個新(xīn)的測(cè)試循環中能(néng)得到最(zuì)大加速且產生(shēng)合適(shì)的(dí)塗層失效。

4 結束(shù)語

通過仔(zī)細觀(guān)察佛羅(luó)裏達戶(hù)外(wài)曝曬(shài)過程(chéng)中和標(biāo)準加(jiā)速(sù)老化設(shè)備(bèi)測(cè)試過(guò)程中的(dí)水(shuǐ)侵蝕(shí)情況(kuàng)，使得了解(jiě)水(shuǐ)及其對(duì)汽車(chē)塗(tú)層老(lǎo)化的(dí)影(yǐng)響有了(liǎo)重大進展。新方(fāng)法已(yǐ)經被(bèi)確(què)定(dìng)用來(lái)測量(liáng)戶外曝(pù)曬及(jí)加速(sù)老(lǎo)化(huà)設備(bèi)測試(shì)中的水量。這些方法顯示(shì)，在(zài)與佛羅裏(lǐ)達(dá)戶(hù)外水侵(qīn)蝕進行比(bǐ)較時，不同的加速(sù)老化設(shè)備和(hé)測試方法會產(chǎn)生(shēng)不同量(liáng)的水侵(qīn)蝕。既與佛(fó)羅(luó)裏(lǐ)達(dá)戶(hù)外水侵蝕(shí)相符(fú)，又(yòu)要保持足夠的加速是(shì)很困難的，因為大部分塗層(céng)體(tǐ)係達到完全飽(bǎo)和需要很(hěn)長(cháng)的(dí)黑(hēi)暗噴(pēn)淋(lín)循(xún)環時(shí)間。