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不同PVC外墙色漆户外曝晒色差测试与数据分析(上)
2019年06月08日    阅读量:287    新闻来源:中国资讯网 ChinaNews360.com  |  投稿

6# 组37%PVC 苯丙外墙漆为PVC 最低的外墙产品,从测试结果来看,各支色浆褪色都不是非常剧烈,即使是外墙红和洋红等耐候性相对较差的颜色, 褪色也在目视可接受范围内。数据评级都在3 级以内。将同是苯丙乳液不同PVC 的1# 组65%PVC 苯丙外墙漆、2#组和6# 组对比可以发现,颜料的耐候对PVC 的依赖非常大,即使颜料耐候等级达到8 级,在中低档配方体系中耐候性表现也非常不理想,但在中低PVC 体系中则能达到比较好的效果涂料在线coatingol.com

 

2 数据处理与讨论

对测试所得到的数据进行进一步处理, 以期得到更全面、直观的趋势。

2.1 整体数据汇总处理

将所有产品3%色浆加量的色差数据汇总,见图7。

不同PVC外墙色漆户外曝晒色差测试与数据分析(上) 中国资讯网,ChinaNews360.com

不同漆3%色浆加量曝晒后色差

从图7 已经可以看出不同漆和不同色浆而候测试曝晒后色差的大致趋势。色浆的色差值从左到右依次排列,尤其在右侧几支有机色浆部分,能够比较直观的看出各个档次产品对色浆的保护能力。但是由于个别数值的波动, 如37%PVC 档次在酞青绿上的波动,使图标整体看起来还是略显凌乱。因此我们再换一种处理方式。

2.2 色浆耐候等级的横向对比

将各组数据的耐候评级进行整理,并做成雷达图8。

不同PVC外墙色漆户外曝晒色差测试与数据分析(上) 中国资讯网,ChinaNews360.com

不同漆3%色浆加量耐候色差等级雷达图

从图8 已经可以看到一款外墙产品在不同颜色上的表现,整体数值依然向洋红、外墙红等有机色浆方向偏移,说明这个方向的色浆耐候评级整体趋低。以黄色线条为例, 线条内面积则可认为是该档次产品的耐候性,面积越小耐候性越高。

2.3 累加和平均值分析

为了进一步更直观地表征样本中6 组产品和9 支色浆的耐候性情况,建立了相应的评估公式。

公式一:

一种色浆在所有6 组漆中积累色差平均值

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△E-该色浆在某种漆中色差

n———漆的种类(3%色浆加量和10%色浆加量看做两种漆)

将数据测试表格中的数据经式(1)处理,可得到一组数据, 即不同色浆在所有6 组漆中的累计色差平均值, 这组数据可以将不同组的外墙配方对耐候性的影响缩小,更直观的表现出某一色浆本身的耐候能力。

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不同色浆累计色差平均值

从图9 可以看出,9 种色浆虽然在原始参数上光稳定性和耐候评级比较相近, 但实际测试结果的差别很大。3 个无机颜色色差很小,变色不明显,但是洋红和外墙红这类有机色浆,户外曝晒后的效果很不理想。虽然本测试是模拟高加量单一色浆种类的极端情况,但是在复色调配中也具有一定指导意义。在外墙调色中,即使是高耐候有机色浆,也应该尽量避免当做主体色使用,只能作为无机颜色的补充和修饰。


式(1)讨论了排除不同组漆的影响,探讨纯色浆因素对涂膜户外曝晒变色的影响, 当然也可以排除色浆影响不同组漆在户外曝晒中的状况,建立评估公式。

一种漆在不同色浆累计色差平均值

不同PVC外墙色漆户外曝晒色差测试与数据分析(上) 中国资讯网,ChinaNews360.com

△E-该组漆添加某种色浆的曝晒色差

n ——— 色浆的种类

根据式(3)将数据测试阶段6 组样本的数值进行整理计算,可得到一组数据,即不同的漆在一套色浆中的户外曝晒积累色差平均值。把3%色浆加量和10%色浆加量的产品看做两种漆, 该组数据的柱状图如图10 所示。

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不同漆累计色差平均值

通过图10,可以很直观地看出本次测试所使用的6 组综合色漆的耐候性:

公式一:

一种色浆在所有6 组漆中积累色差平均值


 不同PVC外墙色漆户外曝晒色差测试与数据分析(上) 中国资讯网,ChinaNews360.com

上述结果与实际的经验基本能够保持一致,涂层保色性随涂膜PVC 的降低而提高。65%PVC 的外墙漆的累计色差平均值偏大, 说明在这个组的有机颜料色漆具有更高的褪色风险,所以在应用前准备阶段,尤其是在工程设计和销售推介阶段, 应尽量使用其他颜色或更高档次的产品代替。

50%PVC 外墙纯丙色差值小于47%PVC 外墙弹性,说明纯丙乳液除自身耐候性更好以外,对颜料的保护作用也强于苯丙乳液。

2.4 复色平行试验对比

通过累加平均值分析的方法已经能够得到比较理想的结果, 在样本范围内也可以进行比较有意义的对比, 但是实验数值和使用情况到底能到达何种契合程度,则需要引入实验期间平行进行的复色实验数据。在标准样本户外测试期间, 平行进行了一些有实际涂装工程的复色产品的对比测试, 并对本单位周边有参考价值的工程进行了回访。

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55%PVC 苯丙1162 绿色漆耐候情况

案例1:

建筑工程项目使用55%PVC 苯丙1162 绿色中浅颜色外墙体系进行涂装,小区建筑整体外观良好,颜色均匀,是比较成功的施工案例。

案例2:

案例2 是一个典型的桔红色, 成品颜色较深且鲜艳, 当时选择了55%PVC 的苯丙乳液体系进行涂装。

实验制作的样板在曝晒后有明显的黄相偏移, 实际工程中颜色偏移和变暗也比较明显, 但是楼体整体颜色均匀,效果良好,是比较成功的涂装案例。

从以上2 个案例来看,由于底材、膜厚、施工方式等条件的不同, 户外曝晒实验和实际工程并未建立线性关系, 但是2 个案例的数值与曝晒模拟出的结果相近, 具有一定的参考价值。曝晒后漆膜色差达到8.36的55%PVC 桔红色,在实际涂装应用中也有较好的涂装效果。

本实验所设计的6 组外墙配方, 按照GB/T 1865-1997 进行耐人工加速老化测试,600 h 均无气泡、开裂、脱落等现象。孙洪尧等人通过对氟碳耐候涂料进行研究推算,使用QUV 进行加速测试100~150 h 大致相当于户外暴露1 a。在外墙色漆的实际应用过程中,变色程度往往成为漆膜综合老化性能分级的瓶颈因素。在色漆制备过程中可以采取降低钛白含量等方法减少同等颜色的颜料尤其是有机颜料的使用量。结合本实验数据、人工加速老化数据和实际工程案例判断,若采用2~5# 组匹配实验所用色浆进行调色制作外墙色漆, 可在至少5 a 内保持绝大多数颜色外墙漆耐候等级在2 级以内。

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55%PVC 苯丙1094 桔红色面漆耐候情况

3 结语

(1)即使是耐候和耐光等级很高的有机颜料,与无机颜料相比耐候性还是有比较大的差距, 尤其是254红、122 红等耐候比较差。不能用有机颜料当做涂料主色进行外墙调色。65% PVC 的苯丙乳胶漆保色能力不佳,尤其不能在有机鲜艳颜色的外墙漆调色中使用。

(2)降低PVC 是提高外墙漆保色性最有效的手段。此外,乳液的类型以及乳液的Tg 也在树脂对颜料的保护中起到关键作用。

(3)本文尝试采用3 种方式对测试数据进行处理,最终依靠计算和比较色差平均值的方法得到了相对直观的结论,可以在样本范围内进行有意义的比较。

(4)结合试验结果和人工加速老化测试判断,使用试验所用色浆制得色漆, 可在至少5 a 内保持绝大多数颜色涂膜的耐候等级在2 级以内。


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