为中国工业健康发展贡献力量!翁开尔集团成立将近100年,为中国客户提供多种检测仪器以及化工原材料。

如何提高木材涂层的耐久性?QUV紫外老化试验箱来帮你!

摘要

目前使用的系统不能保证木材外饰的耐久性。因此,本研究的目的是评估应用在木材上的饰面的颜色变化,以便找到在户外使用中具有最佳耐久性的木材饰面。根据标准(NF 927-6 2006),对涂有四种面漆(两种聚氨酯面漆F1和F2以及两种丙烯酸面漆F3和F4)的苏格兰松(Pinus sylvestris)和Pedunculate橡木(Quercus robur)进行了2016小时的QUV紫外加速老化测试。在色彩系统CIELab中进行色度测量。光泽度(L*)、绿红(a*)和蓝黄(b*)坐标、色彩饱和度(C*)和色调角(H*)是在QUV加速老化处理之前和结束时使用X-Rite SP62型分光光度计进行的。结果显示,QUV老化导致L*值下降,所有研究的饰面对的表面颜色都有变化。对于以柞木作为木质支撑的木材/饰面对,柞木/F3对颜色变化的抵抗力最好,而对于以松树作为木质支撑的木材/饰面对,松树/F1对颜色变化的抵抗力最好。对颜色变化的抵抗力最好。

关键字:木材涂层加速老化,QUV紫外老化试验箱

1 引言

户外木制部件的主要降解因素是暴露于紫外线和水。

为了保护木材的自然外观及其颜色不受老化影响,对透明或半透明的涂料,如清漆、染色剂或油漆,已经进行了研究。

QUV老化试验包括评估应用在木质基材上的涂层系统对加速QUV老化的抵抗力。与自然老化相比,这种测试的优点是加速,自然老化持续一年,并且是 与自然老化相比,这种试验具有加速的优势,自然老化持续一年,而且往往有重复性和再现性的问题。

人为的或加速的老化会影响成品或未完成的木材的颜色。

观察到的饰面颜色的变化根据饰面的性质、木材的种类和它的处理(无论是热处理还是化学处理)而有所不同。

其他研究则调查了 加速老化对饰面的附着力的影响。

2 材料和方法

2.1 材料

木材/饰面系统是一个由木材基材和应用于该木材的一种或多种饰面产品组成的样品。

木材/精加工系统的选择是在与摩洛哥木材精加工行业的制造商密切磋商后作出的。

木材基质的选择是在苏格兰松(Pinus sylvestris)和Pedunculate Oak(Quercus robur)上进行的。

表1给出了所使用的木材基材的一些特征。

表1-所用的木质支架的特点

2.1.1 生产试验样品

尺寸为15 x 8 x 1.8毫米的测试样品,沿纵向对称轴(L)纵向切割,沿切向对称轴(T)宽度切割,沿径向对称轴(R)深度切割。所有的木材试样都在气候室中平衡,相对湿度为65±5%,温度为20℃,然后再涂上饰面。的平衡湿度。试样的平衡含水量为12%。

2.1.2 精加工产品

与木材一样,所使用的四种商业水性饰面是在与摩洛哥的木材加工行业协商后选择的。两种聚氨酯树脂基饰面(F1和F2)和两种丙烯酸树脂基饰面(F3和F4)。表2给出了一些关于所使用的商业表面处理的用过的信息。

表2-所用的木质支架的特点

2.1.3 木质表面的涂层

所选的精加工产品是根据 在每个产品的一个切面上提供每个产品的数据表。每个测试片的。其他的面孔是 另一边用密封胶密封,涂抹了三天的时间 另一面用密封剂密封,涂抹三天,每天一层。

在测试开始之前,试样被放置干燥一周。允许干燥一个星期。

2.2 方法

2.2.1 紫外加速老化测试

加速老化实验是在QUV紫外老化试验箱中进行的,有8个UVA 340灯,符合EN 927-6 2006。试样在QUV紫外加速老化测试箱中的曝光周期包括在T = 45 ± 3°C下24小时的第一个冷凝阶段,然后在T = 60 ± 3°C下144小时的紫外线照射和喷涂阶段,然后是2.5小时的照射阶段,最后是0.5小时的喷涂阶段。喷洒0.5小时。这些样品是 暴露在加速老化的环境中12周。

2.2.2 颜色测量

使用X-rite SP 62分光光度计对木材涂饰系统进行了比色分析。测量的参数有:亮度(L*)、色度坐标、绿-红(a*)和蓝-黄(b*),参考CIELab颜色坐标系统。每个参数的取值是三个测量值的平均值。

 从L*、a*和b*的数值中,计算出亮度差(?L*)和色度坐标(?a*和?b*)、色相角(h)、色彩饱和度(C*)和总体色差(?E*),方法是 用以下公式计算。

∆L* = L*f - L*i

∆a* = a*f - a*i

∆b* = b*f - b*i

h = arctg (b* / a*)

C*=(a*2 + b*2 ) 1/2

∆E*=(∆L*2 + ∆a*2 + ∆b*2 ) 1/2

其中,L*f a*f b*f 分别为试样的L*、a*和b*。QUV紫外老化测试和L*i a*i 和b*i 是L*,a*和b*的分别是QUV紫外老化试验箱测试前的样品。

3 结果和讨论

表3显示了基于每个木材/饰面对的初始颜色坐标的L*、a*、b*和E*的值,表4显示了根据每个木材/饰面对的初始颜色坐标的L*、a*、b*和E*的值计算出的ΔL*、Δa*、Δb*、ΔE*、C*和H的值,表5显示了QUV紫外测试老化前后样品的一些图片。

表3-颜色测量的结果 P 松树和C 柞树

从表3和表4可以看出,在QUV老化后,所有精加工对的L*值都会下降,但对(松树/精加工)的影响更大,而a*值会增加。

表4-颜色测量的结果 P 松树和C 柞树

∆a*的正值表明,除了一对(柞树/ F2)外,饰面有变得更红的趋势,其表面有变得更绿的趋势。(松树/整理)对的绿-红坐标(a*)高于柞树/整理)对,蓝-黄坐标(b*)在F1完成对和(柞树/F4)对中增加,在F2和F3完成对和(松树/ F4)对中减少。(松树 / F4)。

对子(松树/饰面)的颜色饱和度(C*)比对子(柞树/饰面)高。从表4中可以看出,在QUV老化后,带有F1和F4表面处理的对子的颜色饱和度(C*)值增加,而带有F2和F3表面处理的对子则减少。C*值由坐标a*和b*得出,(b*)的最高值是(松树/饰面)对的值,这意味着颜色饱和度(C*)跟随(松树/饰面)对的(b*)值。表4还显示,在QUV老化后,所有饰面对的色调角(H*)都会下降。根据表4的结果,柞木/精加工系统的耐久性排名从高到低依次为:柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2,松树/精加工系统的耐久性排名从高到低依次为:松木/F1、松木/F4、松木/F2和松木/F3。

表5-在QUV紫外老化试验箱中进行加速老化前后的样品照片

4 结论

涂饰可以保护木材不受水分、温度和阳光的影响。这是增加木材产品价值的一个重要步骤。此外,木制品的寿命往往与饰面的耐久性有关。在这项研究中,通过测试表面光泽度和颜色,研究了加速老化对上过清漆和染色的苏格兰松树(Pinus sylvestris)和短柄橡木(Quercus robur)标本的光泽度和颜色的影响。木材/表面处理系统的选择是与摩洛哥的木材/表面处理行业协商后作出的。我们选择了两种聚氨酯树脂基饰面(F1和F2)和两种丙烯酸树脂基饰面(F3和F4)。结果显示,老化导致所有研究的试样的亮度下降和颜色改变。这项研究使我们有可能对所调查的木材/饰面系统进行耐久性排名。柞木/精加工系统的耐久性排名从高到低依次为:柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2,松树/精加工系统的耐久性排名从高到低依次为:松木/F1、松木/F4、松木/F2和松木/F3。