涂料顏料的耐候性能非常重要，特別是像汽車漆，外墻建筑涂料，卷鋼涂料等室外的涂料尤為重要。所以涂料顏料的耐候性能測試是任何一家涂料廠所必需的。目前自然暴曬主要是美國的弗羅里達(dá)州自然暴曬實(shí)驗(yàn)中心的數(shù)據(jù)最有說服力，另外在國內(nèi)主要是海南自然暴曬場。當(dāng)然為了能加速實(shí)驗(yàn)的速度，發(fā)明了很多方法。其中，主要是QUV(紫外燈)和WOM (人工加速老化)為主。

就這兩種方法，分析如下：

1、QUV(紫外燈)與WOM(人工加速老化儀)的比較

QUV紫外老化試驗(yàn)

光源 紫外光(313nm,340nm)燈：主要為313(QUV B燈)，340(QUV A燈)波長附近的紫外光，沒有可見光

強(qiáng)度 大大強(qiáng)于自然光照，一般幾百小時(shí)就使材料破壞

破壞 UV短波會(huì)破壞樹脂，使樹脂表面失去光澤，脆裂等

用途 一般用于檢測樹脂(另行分析)

WOM氙燈老化試驗(yàn)

光源 氙燈：摸擬自然光，主要為UV的長波(340)及可見光區(qū)域

強(qiáng)度 強(qiáng)于自然光，模擬自然環(huán)境，需要2000小時(shí)以上，才能分出好壞

破壞 UV光+可見光引起表面顏色變化

用途 檢測顏料/染料等著色劑

2、假如客戶使用QUV作為測試手段

國內(nèi)客戶進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)時(shí)多數(shù)會(huì)選擇QUV，主要原因有2個(gè)，一方面是QUV的實(shí)驗(yàn)成本最低，而WOM(Weather-O-Meter)要貴很多，做大量數(shù)據(jù)不是一般人能夠承受的;另一方面是一些做老化設(shè)備的廠商為了多賣設(shè)備有意無意在誤導(dǎo)客戶，在宣傳上做手腳，讓人以為用QUV就能夠檢測顏料的耐光性能。其實(shí)，QUV(尤其是QUV-B)的輻射曲線與自然光相差甚遠(yuǎn)，得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也不能準(zhǔn)確反映自然曝曬的結(jié)果。QUV-B在波長310-320nm有一個(gè)高峰，許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高性能顏料(DPP尤其明顯)的化學(xué)結(jié)構(gòu)恰恰在這一段上禁不起輻射破壞，然而這在自然環(huán)境中是不可能出現(xiàn)的，因此用QUV來檢測高性能顏料往往會(huì)得出與自然使用條件下相反的結(jié)果，這就是為什么在QUV測試中會(huì)出現(xiàn)紅112比紅254好，黃74比鐵黃好的主要原因。許多研究結(jié)果已經(jīng)證明QUV比較適合測試樹脂的耐候性而不是顏料。

3、測試樣片中不添加紫外光穩(wěn)定劑和吸收劑

有些客戶在做顏料人工加速老化試驗(yàn)的時(shí)候，測試樣片(涂料或塑料)中不加足夠量的紫外光穩(wěn)定劑吸收劑或者根本就不加，這樣的作法對最終結(jié)果影響很大。因?yàn)?，樹脂在測試的時(shí)間內(nèi)必須保證沒有顏色變化，才能區(qū)分出顏料的性能。

首先要明確的是紫外光穩(wěn)定劑吸收劑的作用是對樹脂進(jìn)行保護(hù)而不是顏料，因此在對顏料耐候性測試時(shí)必須加入足夠量的光穩(wěn)定劑和吸收劑，以避免樹脂受紫外光破壞而發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂，宏觀現(xiàn)象就是開裂、粉化，一旦樹脂開裂和粉化，在水的作用下會(huì)使光線來回折射增加照射量進(jìn)而使試驗(yàn)條件更加惡化，最終影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且粉化的樹脂表面也增加了判斷顏料好壞的難度。

4、人工加速老化和自然曝曬的區(qū)別

自然環(huán)境中對顏料耐候性能影響的要素包括：光照強(qiáng)度、熱量、水(汽)、污染(化學(xué)品、酸雨)等。所有這些因素應(yīng)該在人工加速老化中要體現(xiàn)出來，而且要得到準(zhǔn)確的結(jié)果，模擬的量也要等同或接近自然曝曬環(huán)境。而且，人工加速老化是在短時(shí)間(100-5000小時(shí))內(nèi)模擬戶外長時(shí)間的自然曝曬。加速老化就必須提高單位時(shí)間的照射強(qiáng)度以期在短時(shí)間里獲得與自然老化相同的輻射能量

衡量人工加速老化的一個(gè)重要指標(biāo)就是UV輻射量。為模擬自然曝曬(如：美國佛羅里達(dá)曝曬)，人工加速老化中樣品所受到的UV曝曬能量應(yīng)等量于一定時(shí)間內(nèi)自然老化中光照能量。由于人工老化與自然暴曬有區(qū)別(環(huán)境，溫度等)，會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果的差異。我們所要做的，就是如何選取最合適的試驗(yàn)方法來盡量接近自然條件，得到最準(zhǔn)確的結(jié)果。

很多客戶認(rèn)為用人工加速老化試驗(yàn)就能代替自然曝曬其實(shí)是個(gè)理解誤區(qū)，一般而言，如果是初次進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)，應(yīng)該與自然曝曬同時(shí)進(jìn)行并進(jìn)行對比，主要目的是為了檢驗(yàn)所設(shè)置的人工加速老化條件(樣片配方、曝曬條件)是否正確，如果人工加速老化最終的數(shù)據(jù)與自然曝曬差異過大或者出現(xiàn)相反的結(jié)果，則說明所設(shè)置的條件是錯(cuò)誤的，所得到的數(shù)據(jù)不能用于證明顏料的耐候性能。

顏料的耐候性與整個(gè)配方有關(guān)系，如果要求很高的耐候保證，客戶需要對特定的配方進(jìn)行測試。

總結(jié)：

1、人工老化是材料老化的快速評估方法。

2、在顏料/染料等的耐候性評估中，人工加速老化試驗(yàn)WOM最接近自然曝曬。

3、人工老化與自然老化之間存在一定關(guān)聯(lián)性。客戶需做足夠多的試驗(yàn)，才能建立起在一定區(qū)域內(nèi)(如上海和廣東地區(qū)是不同的)，人工老化與自然老化的關(guān)系。但是人工老化也不能完全替代自然曝曬的結(jié)果，只能作為參考。

4、做顏料人工加速老化試驗(yàn)時(shí)，測試樣片中必須加足夠量的紫外光穩(wěn)定劑吸收劑對樹脂進(jìn)行保護(hù)，否則會(huì)影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5、QUV通常用于測試樹脂的耐候性(也要具體問題具體分析)，WOM適合用來評估顏料的耐候性。

6、影響老化性能的因素：配方/顏料濃度/鈦白粉含量

7、曝曬樣片在評估的時(shí)候一定先要沖洗、打磨、拋光表面被粉化的部分，不然會(huì)影響評價(jià)的準(zhǔn)確性。