建筑外墙涂料耐老化测试报告
1 报告概述
1.1 测试目的
本测试旨在针对建筑外墙涂料产品,通过模拟长期日晒雨淋的自然环境,系统评估涂料在恶劣气候条件下的色彩稳定性与附着力表现,验证产品的耐老化性能是否符合工程应用要求。测试结果将为涂料产品质量评估、工程选材、使用寿命预测及配方优化提供科学依据,确保外墙涂料在长期使用过程中能保持良好的装饰效果与防护性能,降低后期维修成本。
1.2 测试范围
本次测试“耐候星”系列外墙弹性涂料(产品型号:NHX-200),该涂料适用场景为各类民用及工业建筑外墙装饰与防护。测试核心指标包括:耐老化测试后的色彩稳定性(以色差ΔE为评价依据)及附着力表现(以拉开法附着力强度为评价依据)。测试模拟自然环境中的日晒雨淋工况,涵盖紫外线照射、高低温循环、喷淋淋雨等关键老化因素,测试周期等效于自然环境下5年的老化时长。
1.3 测试依据
本次测试严格遵循国家及行业相关标准与技术文件,具体包括:GB/T 1865-2009《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露 滤过的氙弧辐射》、JG/T 25-2017《合成树脂乳液外墙涂料》、该型号涂料产品技术规格书。
2 测试准备
2.1 测试样品
本次测试选取12块标准测试样板作为测试样品,样板基材为符合要求的水泥砂浆基板(尺寸:300mm×300mm×20mm),样板表面平整、无裂缝、无杂质。按照产品施工规范对样板进行涂料涂刷:先涂刷1遍底漆,干燥24小时后涂刷2遍面漆,每遍涂刷厚度控制在30±5μm,总干膜厚度为90±10μm,涂刷后置于标准环境(温度23±2℃,相对湿度50±5%)中养护7天,确保涂料完全固化。养护完成后,对样板进行初始状态检查,确认表面无流挂、针孔、气泡等缺陷,编号依次为YP-001至YP-012。同时选取3块未涂刷涂料的空白水泥砂浆基板作为对照组,编号为DZ-001至DZ-003,用于对比评估涂料对基材的防护作用。
2.2 测试设备与工具
测试所用设备及工具均经过专业校准,确保测试过程规范、数据精准。主要包括:氙弧灯老化试验箱1台,型号为SN-900,可模拟紫外线辐射、高低温循环、喷淋功能,辐射强度控制精度±5W/m²,校准证书编号为JL-2025-0851;色差仪1台,型号为CS-200,用于测量涂料测试前后的色差ΔE,校准证书编号为JL-2025-0852;拉开法附着力测试仪1台,型号为LF-10,测量范围0-10MPa,精度±0.01MPa,校准证书编号为JL-2025-0853;涂层测厚仪1台,型号为TT260,用于测量涂料干膜厚度,校准证书编号为JL-2025-0854;电子天平1台,型号为FA2004,用于样品重量测量,校准证书编号为JL-2025-0855;此外,还配备了样板固定夹具、美工刀、卷尺、无尘布等辅助工具。
2.3 测试环境与预处理
测试前,将所有测试样板及设备置于标准环境(温度23±2℃,相对湿度50±5%)中静置24小时,使样板与环境温度、湿度保持一致。同时,对氙弧灯老化试验箱进行预热调试,检查紫外线辐射强度、喷淋系统、温度控制系统等功能是否正常,确保测试工况稳定。用无尘布清洁样板表面,去除灰尘、杂质,避免影响测试过程中的辐射吸收及数据测量准确性。
3 测试方案与流程
3.1 测试工况设定
本次测试采用氙弧灯人工加速老化试验,模拟长期日晒雨淋的自然环境,工况参数设定如下:辐射光源为氙弧灯,滤光系统选用窗玻璃滤光片,辐射强度为60W/m²(340nm);老化循环周期为120分钟,其中80分钟为紫外线照射(环境温度65±3℃,相对湿度30±5%),40分钟为喷淋淋雨(模拟降雨,喷淋压力0.15MPa,水温23±2℃);测试总周期为1000小时,等效于自然环境下5年的老化时长。将12块测试样板平均分为4组(每组3块),分别在测试进行250小时、500小时、750小时、1000小时时取出,进行色彩稳定性和附着力测试,每组样板仅对应一个测试周期节点,测试后不再返回试验箱。
3.2 判定标准
色彩稳定性判定标准:依据GB/T 1865-2009要求,通过色差仪测量样板测试前后的色差ΔE,若ΔE≤3.0,判定为色彩稳定性优良;若3.0<ΔE≤5.0,判定为色彩稳定性合格;若ΔE>5.0,判定为色彩稳定性不合格。附着力判定标准:依据JG/T 25-2017要求,采用拉开法测量附着力强度,若附着力强度≥1.5MPa,且涂料涂层无大面积脱落(脱落面积≤5%),判定为附着力合格;若1.0MPa≤附着力强度<1.5MPa,且脱落面积≤10%,判定为附着力基本合格;若附着力强度<1.0MPa,或脱落面积>10%,判定为附着力不合格。
3.3 测试流程
测试流程依次分为样板预处理、设备调试、人工加速老化测试、指标检测、结果记录五个环节。首先,完成测试样板的涂刷、养护及环境静置预处理,测量并记录各样板的初始干膜厚度、初始色差(L*、a*、b*值)及初始附着力强度;随后,调试氙弧灯老化试验箱,设定辐射强度、温度、湿度、喷淋参数及循环周期,预热至设定温度后,将12块测试样板均匀固定在试验箱内的样品架上,确保样板表面均匀接受辐射及喷淋;启动试验箱,开始人工加速老化测试,按设定周期运行,期间定期检查设备运行状态及样板是否有位移;分别在250小时、500小时、750小时、1000小时四个节点取出对应组别的样板,置于标准环境中静置2小时后,进行指标检测:用色差仪测量样板的最终色差(L*、a*、b*值),计算色差ΔE;用拉开法附着力测试仪测量样板的最终附着力强度,观察涂层脱落情况;最后,专人记录各节点的测试数据,对比分析测试前后的性能变化,形成完整测试记录。
4 测试结果与分析
4.1 测试数据汇总
各测试周期节点样板的色彩稳定性与附着力测试数据汇总如下表所示:
测试周期(h) | 样板编号 | 初始色差ΔE0 | 最终色差ΔE | 色彩稳定性判定 | 初始附着力强度(MPa) | 最终附着力强度(MPa) | 涂层脱落面积(%) | 附着力判定 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
250 | YP-001 | 0 | 1.2 | 优良 | 2.3 | 2.2 | 0 | 合格 |
YP-002 | 0 | 1.3 | 优良 | 2.4 | 2.3 | 0 | 合格 | |
YP-003 | 0 | 1.1 | 优良 | 2.2 | 2.1 | 0 | 合格 | |
500 | YP-004 | 0 | 2.5 | 优良 | 2.3 | 2.0 | 1 | 合格 |
YP-005 | 0 | 2.6 | 优良 | 2.4 | 2.1 | 1 | 合格 | |
YP-006 | 0 | 2.4 | 优良 | 2.2 | 1.9 | 1 | 合格 | |
750 | YP-007 | 0 | 3.8 | 合格 | 2.3 | 1.6 | 3 | 合格 |
YP-008 | 0 | 3.9 | 合格 | 2.4 | 1.7 | 3 | 合格 | |
YP-009 | 0 | 3.7 | 合格 | 2.2 | 1.5 | 2 | 合格 | |
1000 | YP-010 | 0 | 4.5 | 合格 | 2.3 | 1.3 | 6 | 基本合格 |
YP-011 | 0 | 4.6 | 合格 | 2.4 | 1.4 | 7 | 基本合格 | |
YP-012 | 0 | 4.4 | 合格 | 2.2 | 1.2 | 5 | 基本合格 |
4.2 色彩稳定性分析
从测试数据可以看出,该型号外墙涂料的色彩稳定性随老化时间的延长呈现逐渐下降趋势,但整体表现良好。在250小时、500小时老化周期内,各样板的色差ΔE均≤2.6,判定为色彩稳定性优良,说明涂料在短期日晒雨淋环境下能保持较好的色彩一致性,无明显褪色、变色现象。在750小时老化周期内,色差ΔE提升至3.7-3.9,判定为合格,此时涂料出现轻微褪色,但仍在可接受范围内。在1000小时老化周期内,色差ΔE达到4.4-4.6,仍处于合格区间,说明涂料经过等效自然环境5年的老化后,色彩变化未超出标准要求,可满足长期装饰效果需求。对比分析可知,紫外线照射是导致涂料色彩变化的主要因素,长期辐射会破坏涂料中的颜料分子结构,导致褪色,而喷淋淋雨会加速色素的流失,进一步加剧色彩变化。
4.3 附着力分析
该型号外墙涂料的附着力强度随老化时间的延长呈逐渐下降趋势,且涂层脱落面积逐渐增大,但在1000小时老化周期内仍未出现不合格情况。250小时、500小时老化周期内,附着力强度均保持在1.9MPa以上,涂层无脱落或仅出现1%的轻微脱落,判定为合格,说明涂料与基材的结合力较强,短期日晒雨淋不会影响其附着稳定性。750小时老化周期内,附着力强度降至1.5-1.7MPa,涂层脱落面积为2%-3%,仍判定为合格。1000小时老化周期内,附着力强度降至1.2-1.4MPa,涂层脱落面积为5%-7%,判定为基本合格,此时涂料虽未出现大面积脱落,但附着稳定性已明显下降。分析认为,长期紫外线照射会导致涂料涂层老化、变脆,降低涂层的柔韧性与粘结力,而喷淋淋雨会渗透到涂料与基材的界面,破坏粘结层,导致附着力下降及涂层脱落。对照组空白基板在相同老化条件下出现明显风化、开裂现象,进一步说明该涂料对基材具有良好的防护作用。
5 结论
本次测试NHX-200型号外墙弹性涂料,在等效自然环境5年的人工加速老化测试中,色彩稳定性与附着力表现均符合GB/T 1865-2009、JG/T 25-2017及产品技术规格书要求。其中,250-500小时老化周期内色彩稳定性优良、附着力合格;750小时老化周期内色彩稳定性合格、附着力合格;1000小时老化周期内色彩稳定性合格、附着力基本合格。涂料能有效抵御长期日晒雨淋的老化作用,保持较好的装饰效果与防护性能,可满足各类建筑外墙的长期使用需求。
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