丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标的教学模型

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1、丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标的教学模型摘要：通过丙烯酸聚氨酯涂层室内氙灯加速老化实验，结合光泽度、色差检测和微观形貌分析，探究了丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能指标随加速老化实验时间的变化规律，初步建立了涂层耐老化性能指标随加速实验时间的数学模型.研究结果表明：涂层光泽度、失光率随加速实验时间近似呈类指数函数模型变化；涂层色差随加速实验时间近似呈类幂函数模型变化.通过拟合各性能指标的数学模型得出了涂层耐老化性能指标与加速实验时间之间的数学关系式，相关系数均在0.99以上，具有较好的相关性.中国4/vie　　关键词：加速老化；丙烯酸聚氨

2、酯；光泽度；失光率；色差　　中图分类号：TQ635.2文献标识码：A　　Abstract：Thevariationsofantiagingindicesofacrylicpolyurethanecoatingentaltimepindooracceleratedagingtest，andthemathematicalmodelsbeteinarilyaccordingtothedetectionofgloss，colordifferenceandmicromorphology.Thetestresultsshoathematica

3、lmodelsoftheglossandtheglosslossrateentaltimeatelyanexponentialfunction，athematicalmodelofthecolordifferenceentaltimeatelyapoentaldataathematicalmodelsinordertogetthemathematicalrelationships，andthecorrelationcoefficientswereabove0.99.　　Keywords：acceleratedaging；acryl

4、icpolyurethane；gloss；glosslossrate；colordifferencesignals　　脂肪族丙烯酸聚氨酯涂料由于具有良好的硬度和�O好的柔韧性，又兼有聚氨酯优良的耐腐蚀性能和丙烯酸树脂良好的耐候保色性而被广泛应用[1-7].然而，涂层暴露在大气环境中，由于受到各影响因素的综合作用，涂层耐老化性能逐渐下降，失去对基材的保护作用.目前，国内外关于各影响因素对涂层耐老化性能的影响已有很多报道，如Bauer[8]研究指出，在树脂体系的固化位置易引发水降解反应，从而加速涂层老化；Jacqeues[9]阐述了水

5、对涂层性能的影响；Dan[10]探究了温度对涂层老化的影响.虽然很多学者对丙烯酸聚氨酯涂层耐老化性能的影响因素和老化机理做了大量研究，但仍不能为涂层的重涂和维护提供较准确的涂层老化数据，因此，如何更好地描述涂层耐老化指标随时间的变化已经成为一个重要的研究方向，具有十分重要的研究意义.　　研究丙烯酸聚氨酯涂层老化时各指标的变化规律，首先需要收集各指标的变化数据.为得到有机涂层在大气环境中的老化失效数据，常选择直接户外暴露实验[11]，该方法能更加真实地反映有机涂层的老化情况，但其实验时间较长，至少需要3～5年时间，因此，研究者一般选

6、用室内人工加速实验.室内人工加速实验周期短，可以在短时间内获得涂层耐老化性能指标的变化数据，且涂层光泽度、失光率和色差在室内加速实验和户外暴露实验中的变化规律具有较好的相关性[12-13].室内加速老化实验常选用氙灯、紫外灯、碳弧灯作光源，其中氙灯光源被认为是和太阳光最接近的光源[14]，Signor[15]等采用氙灯光源探究了紫外线对乙烯酯树脂老化的影响.目前，针对不同涂层（包括丙烯酸聚氨酯涂层）的老化机理、失效规律及耐老化性能指标随加速老化实验时间的变化规律已有研究[9，16-21]，但仍不能对涂层的耐老化性能指标进行较好的定

7、量描述.　　涂层耐老化性能指标的变化不仅受外界环境的影响，还会受到涂层自身情况的影响，涂层自身情况主要包括涂层种类、涂层配套体系、涂装质量和涂层厚度.本文基于丙烯酸聚氨酯涂层的室内加速老化实验，采用光泽度仪、色差计和数码放大镜得到了涂层耐老化性能指标（光泽度、失光率和色差等）的变化数据，分析了涂层老化失效规律，并针对各指标随加速实验时间的变化规律做进一步探究，初步建立了涂层耐老化性能指标与室内加速实验时间的数学模型.利用Origin8.0软件分别拟合相关实验数据，得到了各指标随加速实验时间的数学关系式，为定量描述涂层老化失效规律和

8、涂层的重涂和维护奠定了基础.　　1实验部分　　1.1实验仪器　　BGD60°光泽度仪，广州标格达实验室仪器用品有限公司；BGD551色差计，广州标格达实验室仪器用品有限公司；BELONA数码放大镜，鄂州科技有限公司；BGD866老化箱，广州标格达实