闫杰，邱森宝

（工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州 510610）

1 引言

太阳辐射、水和热是造成户外使用的涂层材料失效故障率高的重要原因。太阳光中紫外线的作用，使涂层逐渐老化、变色和龟裂，材料性能受到不同程度的影响；高原较大的日温差和强烈的太阳辐射，也使得涂层老化加快，易产生基材结构腐蚀或变形。此外，涂层由于水的作用而发生水降解反应，如果涂层中存在酯、醚、脲、醇和胺等基团，涂层发生水降解的可能性就更大。由于有机涂层的分子链经过光降解后，会产生很多亲水性基团。因此，在大多数涂层的老化过程中，水降解常发生在光降解反应后[1]。本文将紫外辐射较强的拉萨站和湿热程度高的广州站作为投试点，对比同种涂层在不同的气候环境中自然暴露后的性能变化。

2 试验站的特点

本研究选取拉萨试验站和广州站进行天然暴露试验研究。西藏自治区首府拉萨市，位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游的河谷平原，东经91.07′，北纬29.39′，海拔3658 m。其气候特点如表1[2]所示。

表1 拉萨的气象数据

广州站的气候条件代表了亚热带湿热气候。表2是广州累年各月统计值 （1971年～2000年）[3]。

表2 广州的气象数据

3 试验样品和试验方法

3.1 试验样品

本研究选取了6种常用的涂层材料，共60件试验样品，投试拉萨和广州试验站户外，同时进行暴露试验。涂层品种如表3所示：

表3 涂层的品种

3.2 试验方法

本研究采用GB/T 9276-1996涂层自然气候曝露试验方法。试验周期分3个月、6个月和12个月，每个周期进行外观检查和光泽度、色差等检测。

4 试验结果

4.1 外观变化

采用GB/T 1766—2008色漆和清漆 涂层老化的评级方法。样品经过拉萨一年的户外和棚下暴露后，其老化评级如表4和表5所示：

表4 样品在拉萨户外暴露后的老化评级表

表5 样品在广州户外暴露后的老化评级表

4.2 光泽度变化

使用JKGK型光泽度仪对拉萨户外和广州户外试验样品分别进行了光泽度检测，其变化如图1、图2所示：

图1 拉萨户外涂层样品的光泽度变化

图2 广州户外涂层样品的光泽度变化

4.3 颜色变化

使用ADCI-60-C型全自动测色色差计对拉萨户外和广州户外试验样品分别进行了色差检测，其变化如图3、图4所示：

图3 拉萨户外涂层样品色差变化

图4 广州户外涂层样品的色差变化

5 结束语

样品在拉萨通过一年的试验后，初步得到下列几点结论：

a）试验样品在典型高原拉萨试验站，户外暴露试验一年，大部分涂层已出现粉化，甚至有起泡现象，失光现象比广州严重。

b）涂层试验一年后色差都出现了不同程度的上升，广州开始变色快，但一年后，拉萨的涂层变色比广州严重。

c）种类2、3和5的老化速度缓慢，尤其是种类5，其老化不明显，表现出较稳定的性能。

d）相对于同样是玻璃钢板基材的材料，底漆为雷达罩底漆、面漆为浅灰TS96-71的防护性能要优于底漆为环氧聚酰胺、面漆为弹性漆S04-13的；同样为LY12-CZ的材料，锌黄底漆、TB04-62面漆优于锌黄环氧底漆、海灰A04-61面漆；而同样为LF6M基材的材料，也有锌黄底漆、TB04-62面漆优于锌黄环氧底漆、海灰A04-61面漆的结论。

[1] 邓洪达.典型大气环境中有机涂层老化行为及其室内外相关性的研究 [D].北京：机械科学研究院武汉材料保护研究所，2005：4.

[2] 普布卓玛，格央，伏阳虎.西藏高原气候概况及未来气候趋势 [J].西藏科技，2005， （11）：47-50.

[3] 胡娅敏，杜尧东，吕俊梅.广州气候变化事实分析 [M].广州：广东科技出版社，2008：368-375.