FEVE 涂层的老化与服役寿命预测研究
张晓东，赵钺，郭燕芬，王俊，揭敢新，黄海军
( 中国电器科学研究院有限公司，工业产品环境适应性国家重点实验室，广州510663)

FEVE 氟碳涂料以其良好的施工性能、优异的耐久性、耐化学性等，在建筑外墙、钢结构重防腐及新能源等领域获得越来越广泛的应用。理论上，结构规整的FEVE 树脂具有优异的耐候性，但实际使用中，由于FEVE 氟碳涂料与其他组分的相容性以及颜料的选择等因素，会降低其耐候性［1］。如何通过人工加速老化试验去验证FEVE 涂料是否达到供应商所保证的长寿命，是人们非常关心的一个问题。本研究根据环境应力量化模型，利用氙灯加速老化试验研究了某FEVE 涂料的耐老化性能，并对其在湿热自然环境中的服役寿命进行了预测。

1 实验部分
1. 1 涂层配套体系
涂层样板: 140 mm × 70 mm，客户提供; 涂层配套体系: 铜金底漆+ FEVE 罩光清漆。
1. 2 氙灯老化试验
依据GB /T 1865—2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露( 滤过的氙弧辐射) 》进行氙灯老化试验，试验参数如表1 所示。氙灯老化试验箱为Atlas Ci4000 型，将样品用夹具固定后挂在旋转的试样架上对光照射4 000 h。每800 h 取样观察1 次。

1. 3 分析测试
1. 3. 1 光泽与颜色的测量
依据GB/T 9754—2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》，采用sheen 160 型三角度光泽计测量涂层60°镜面光泽。依据ISO 7724. 2—1984《色漆和清漆比色法第2 部分颜色测量》和ISO 7724. 3—1984《色漆和清漆比色法第3 部分色差计算》，采用UltraScan PRO 型光谱光度计考察涂层的颜色变化。
1. 3. 2 傅里叶变换衰减全反射红外光谱( ATR － FTIR) 分析
采用NEXUS 870 型ATR － FTIR 红外光谱仪( Thermo Nicolet 公司) 对原始及氙灯老化4 000 h后涂层表面进行扫描，考察表层分子结构的变化。扫描次数为32，分辨率为4 cm－ 1，扫描范围600 ～4 000 cm－ 1。
1. 3. 3 涂层表面微观形貌观察
在23 ℃、相对湿度50%的环境下对涂层氙灯老化4 000 h 的样品状态调节24 h 后采用LeicaDM6000M( 德国徕卡公司) 金相显微镜观察其形貌，放大倍率100。
1. 4 涂层老化等级评定
依据GB /T 1766—2008《色漆和清漆涂层老化的评级方法》对涂层老化后的失光等级与变色等级进行评定。

2 结果与讨论
2. 1 老化后的样品外观
图1 为涂层样板在氙灯试验箱中暴露4 000 h后的外观形貌照片。

从图1 可以看出，被试样夹遮蔽的边缘部分与暴露的中间部分产生了较明显的视觉差异。
2. 2 老化前后FEVE 涂层的光学性能
对老化后的涂层中间部分进行光泽与色差的测量，结果分别如表2、表3 所示。

涂层光泽的变化主要受表层FEVE 罩光清漆表面粗糙度影响，1600 h以前表面光泽的变化较小，后期有加速失光的趋势; 色差的变化则受底漆铜金粉颜色稳定性的影响，暴露800 h 后，颜色变化就比较明显，后期变化缓慢。
2. 3 老化前后FEVE 涂层微观形貌
利用金相显微镜对老化前后的涂层表面进行观察，结果如图2 所示。

由图2 可以看出，原始试样表面除了有一些划痕之外，没有明显的缺陷，老化后的试样表面则布满了小凹坑，增加了漫反射，降低了涂层对光线的反射率。