隨著時代科技的發(fā)展，生活水平的日益提高，人們賴以生存的環(huán)境也在時刻發(fā)生著變化。全球性變暖，地球整體溫度在逐年升高，臭氧層的破壞，造成太陽照射增加，紫外線輻射日益增強。
    而伴隨著的是人們對物質條件的要求在不斷提高，噴粉涂料的抗老化性也越來越受到人們的關注。當室外涂料暴露在自然環(huán)境下，受到光照，溫度，濕度等因素的影響時，涂層會出現(xiàn)失光，色遷移，剝落，開裂等老化現(xiàn)象，直接影響了材料的美觀和使用價值。因此，對于材料涂層抗老化性能的評價也成為了一項重要的檢測項目。
    在很早之前，國內(nèi)外就已經(jīng)對涂料的抗老化性能作了研究。通過戶外自然老化試驗和人工加速老化試驗的方法，來評定涂料的抗老化性能。當然，戶外自然老化試驗是可靠的老化試驗方法，涂料可以直接與自然環(huán)境相接觸，易于操作，便宜，真實。
    國際上通常把美國的佛羅里達作為戶外老化試驗的基準地點，而國內(nèi)也在廣東，海南等地建立了試驗基地。但戶外測試的時間相對較長，大多需要幾個月，幾年，幾十年，甚至更長的時間，而在不同的年份，同一地區(qū)也存在很大的氣候差異性，使試驗缺少了可比性。
因此，為了體現(xiàn)試驗的可比性，還原結果的再現(xiàn)性，人們在試驗室進行了人工加速老化試驗，縮短了試驗周期，控制了試驗的可變性條件。

    1 涂料老化機理

    粉末涂料是一種由樹脂，顏料，添加劑等組成的粉末狀物質，在烘烤條件下與固化劑起化學反應成體型結構，是一種高分子材料[2]。材料的老化實質是涂料的一種緩慢降解過程，涂料本身內(nèi)部發(fā)生了解聚反應。
    而在光輻射，溫度，水的協(xié)同作用下，大大加快了解聚反應的進程。物質在吸收了光輻射后，發(fā)生光化學反應，分子或原子處于一種高能狀態(tài)，內(nèi)部出現(xiàn)紊亂，致使分子或原子間鍵斷裂或偏移；水通常作為一種載體，可以攜帶大量的溶解氧進入材料內(nèi)部，發(fā)生化學反應，破壞材料內(nèi)部的相互應力，產(chǎn)生疲勞效應；而溫度的適度升高，卻可以大大提高溶解氧的擴散速率，加快光化學反應速率。

    2 氙弧燈與熒光紫外燈的區(qū)別

    世界氣象組織（WMO）1981年公布的太陽數(shù)值中，大約7%的太陽輻射能量在紫外光譜區(qū)（波長＜0.4μm），43%的太陽輻射在紅外光譜區(qū)（波長＞0.76μm），50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)（波長0.4μm－0.76μm）。

    由圖可以看出，氙弧燈光譜與太陽光譜極為相似，氙弧燈老化試驗也被認為是目前能模擬太陽光輻射的試驗，它能產(chǎn)生紫外光，可見光和紅外光，也正因為如此，氙弧燈老化試驗方法在國內(nèi)外被廣泛采用，GB/T1865-1997（等同于ISO113411：1994）詳細地介紹了這種方法。
    紫外光在太陽光中所占的比例并不高，但它的輻射能力卻很強，紫外光具有的能量為314-419KJ/mol，而一般的化學鍵解離能為167-418KJ/mol，只有較少的一些化學鍵能高于紫外光的光能，因此，紫外光足以使很多有機分子的單鍵發(fā)生斷裂，進而導致材料圖層老化降解。科學家們把紫外光分為三個波段：A波段（UV-A波長315-400納米），B波段（UV-B280-315納米），C波段（UV-C波長200-280納米）。
    為了模擬太陽光中的紫外光，人們發(fā)明了五種類型的熒光紫外燈，分別為UV-A，UV-B，UV-C，UV-D和UV-E，各種類型的熒光燈峰值處輻射的波長不同，現(xiàn)在實驗室一般使用的是UVA-340和UVB-313型號燈管。UVA-340燈管在臨界短波的365納米到太陽光的截止點295納米范圍內(nèi)，能很好的模擬太陽光360納米處的光譜，對于不同類型的聚合體測試試驗有很好的效果；UVB-313燈管能發(fā)出低于太陽光截止點295納米的短波紫外線，對聚合物，涂層的破壞力極大，它降解材料的速率遠遠大于UVA，大大的縮短了試驗周期。

    3 人工加速老化試驗的原理及試驗

    3.1 人工加速老化試驗的原理
    試樣暴露在可控的環(huán)境條件下，該條件包括光照，溫度，濕度等因素，經(jīng)過規(guī)定的試驗周期后，對試樣進行相關性能的檢測，分析試驗的性能變化。
    3.2 試驗方法
    3.2.1 氙燈老化試驗
    GB5237.4.2008中明確規(guī)定了 氙燈老化試驗時間為1000h[6]，到試驗終點時，對試樣進行性能測試。實驗條件為循環(huán)周期：光照102min，之后光照+18min噴淋，實驗室溫度38℃±3℃，黑板溫度65℃±3℃，濕度控制為50%，期間每隔250h對試樣進行一次性能測試。
    3.2.2 熒光紫外燈老化試驗
    因為UVB-313[7]燈管對涂層破壞力極強，所以試驗周期控制為300h到試驗終點時，對試樣進行性能測試。試驗條件為循環(huán)周期：光照4h+冷凝4h，期間每隔100h對試樣進行一次性能測試。
    3.2.3 試驗結果及分析
    由圖一，Q-Sun 1000h色差圖可得，經(jīng)250h試驗后，樣品的色差變化基本在0-0.3之間；500h后，變化在0.1-0.4之間；750h后，在0.2-0.4之間；1000h后，在0.2-0.5之間，試驗單個樣品的色差變化波動不大，但隨著試驗周期的增長，色差變大。

    由圖二，UVB 300h色差圖可得，經(jīng)100h試驗后，樣品的色差變化基本在0.2-0.7之間；200h后，在0.3-0.8之間；300h后，在0.4-0.9之間，同Q-Sun試驗一樣，UVB試驗個樣品的色差變化波動不大，也隨試驗周期的增長，色差變大。但從試驗所得數(shù)據(jù)可以看出，熒光紫外燈老化試驗對涂層的老化周期大大小于氙弧老化試驗，紫外線對涂層有很強的破壞能力。

    4 結語

    隨著時代的進步，鋁合金材料在航空，航運，電子等領域的應用日益廣泛，人們對鋁合金表面涂層的抗老化性能的要求越來越高，而對于涂層的抗老化性能的檢測也越來越受到更多人的關注。氙燈老化試驗與熒光紫外燈老化試驗，到底哪一個更具代表性，這沒有一個很好的定論。氙弧燈模擬的是太陽的全光譜，而熒光紫外燈模擬的是太陽光的破壞效果。
    對于全年紫外線照射強烈的地區(qū)來說，筆者認為熒光紫外燈老化試驗的方法必不可少。通過對涂層老化過程的研究及跟蹤，采取適當?shù)姆览匣胧?，提高涂層的抗老化性能，延緩老化的速率，延長材料的使用壽命，滿足客戶的要求，是企業(yè)始終追逐的目標之一。