Fluoresoivien pigmenttien valonkestävyyden (UV -stabiilisuuden) analyysi fluoresoivassa värileikkauksessa vinyylissä
Kun koristeessa yleisesti käytetään, mainonta, käsityöt ja muut kentät, yksi fluoresoivan värileikkauksen vinyylin ydinominaisuuksista on värien pitkäaikainen stabiilisuus, joka riippuu pääasiassa käytetyn fluoresoivan pigmenttien valaistuksesta (UV-stabiilisuudesta). Seuraava analyysi suoritetaan kolmesta näkökulmasta: pigmenttityyppi, vaikuttavat tekijät ja suorituskyky:
1. Fluoresoivien pigmenttien tyypit ja kevyesti
Fluoresoivat pigmentit on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan: orgaaniset fluoresoivat pigmentit ja epäorgaaniset fluoresoivat pigmentit:
Koostumusominaisuudet: Perustuu fluoresoiviin väriaineisiin, jotka on muodostettu hartsipinnoitteella tai saostumisella, kirkkailla väreillä ja vahvoilla fluoresoivilla vaikutuksilla, mutta molekyylirakenne on suhteellisen epävakaa.
Lightfastness Suorituskyky: Ultravioletti (UV) -säteilytyksessä orgaaniset pigmenttimolekyylit ovat alttiita fotooksidoitumiselle ja fotologien hajoamisreaktioille, mikä johtaa fluoresoivien ryhmien rikkoutumiseen tai kromoforien tuhoamiseen aiheuttaen siten väriä häipyvän Or Or -fluoresenssin voimakkuuden keston. Yleisesti ottaen orgaaniset fluoresoivat pigmentit ilman erityistä käsittelyä on vähän valonkestävyyttä (kuten noin 1-3 ISO 105-B02 -standardissa), ja ne ovat alttiita nopealle haalistumiselle pitkäaikaisen ulkokäytön jälkeen.
Parannustoimenpiteet: Mikrokapselin pinnoite, pinnan modifikaatio ja muut tekniikat voivat parantaa sen valonkestävyyttä. Esimerkiksi jotkut huippuluokan tuotteet käyttävät silaanikytkentäaineita pigmentin pinnan käsittelemiseksi ultraviolettisäteiden suorien vaurioiden vähentämiseksi molekyylirakenteeseen, ja valonkestävyyttä voidaan parantaa tasoon 3-4.
Ainesosien ominaisuudet: Pääasiassa harvinaisten maametallien metalliyhdisteet (kuten alumiinit, silikaattit) tai sulfidit, stabiililla molekyylirakenteella, korkean lämpötilan ja kemiallisen korroosionkestävyyden kanssa.
Valonkestävyyden suorituskyky: Epäorgaanisten pigmenttien kiderakenne on voimakas vastus ultraviolettisäteille, ei ole alttiita fotokemiallisille reaktioille, ja valonkestävyys voi yleensä saavuttaa tason 4-5 (ISO-standardi). Esimerkiksi harvinaisten maamateriaalien fluoresoivien pigmenttien värinpidätysaste voi saavuttaa yli 80%: n pitkäaikaisen ulkoaltistuksen alaisena (500 tunnin UV-ikääntymistesti).
Rajoitukset: Värin kirkkaus ja fluoresenssin voimakkuus ovat alhaisemmat kuin orgaaniset pigmentit, ja kustannukset ovat korkeammat. Niitä käytetään enimmäkseen kohtauksissa, joissa on erittäin korkeat säävastusvaatimukset (kuten liikenteen turvallisuusmerkit ja ulkotilat).
2. Fluoresoivien pigmenttien valonkestävyyteen vaikuttavat avaimet
Ultraviolettisäteet ovat päätekijä, joka aiheuttaa pigmentin häipymistä. Korkean ja matalan leveysalueen (kuten trooppiset alueet) ultraviolettien voimakkuus on suurempi ja pigmenttien häipyvänopeus voi olla
nopeutettu 2-3 kertaa. Kokeet osoittavat, että ksenonilampun ikääntymistestin jälkeen (simuloiva ulkovalo, 500 tuntia) orgaanisten fluoresoivien pigmenttien väriero (ΔE) voi saavuttaa 8-12
(Haalistuminen on selvästi havaittavissa paljain silmään), kun taas epäorgaanisten pigmenttien ΔE on vain 3-5.
Kun pigmenttipitoisuus on liian alhainen, pigmentihiukkaset ovat alttiita kiihtyneelle hajoamiselle ultraviolettisäteiden lisääntyneen tunkeutumissyvyyden vuoksi;
Epätasainen dispersio aiheuttaa paikallisen pigmentin agglomeraatiota, muodostaen "kuumat pisteet" hapettumisen nopeuttamiseksi. Esimerkiksi häipymisnopeus agglomeroitujen hiukkasten ympärillä on 15% -20% nopeampi kuin tasaisesti dispergoituneella alueella.
Fluoresoivan tarttuvan vinyylisubstraatin kemialliset ominaisuudet (kuten pehmittimen migraatio) vaikuttavat väriaineen stabiilisuuteen. Jos vinyyli sisältää anti-UV-lisäaineita (kuten bentsotriatsolin UV-absorboijia), se voi muodostaa synergistisen suojan väriaineella ja valonkestävyyttä voidaan parantaa noin 30%. Lisäksi läpinäkyvä UV -suojakerros (kuten akryylipinnoite) voi edelleen estää ultraviolettisäteet ja pidentää väriaineen käyttöikää.
3. Suoritus- ja valintaehdotukset käytännön sovelluksissa
Vaikka ne haalistuisivat 1-2 vuoden kuluessa, ne ovat hyväksyttävää.
Yhdistä ne UV -suojapinnoitteisiin. Esimerkiksi ulkoilmafluoresoivien vinyylituotteiden tuotemerkki käyttää päällystettyjä orgaanisia pigmenttejä anti-UV-pinnoitteita. 1000 tunnin UV -ikääntymistestin jälkeen väri
Retentioaste saavuttaa 75%, mikä vastaa ulkoilun tarpeita 2-3 vuotta.
Tyypillinen käyttöikä voi tavoittaa yli 5 vuotta.
Resistenssi on parannettava teknisten parannusten avulla; Epäorgaanisten pigmenttien etuna on vakaus ja kestävyys, mutta kustannukset ja visuaalinen vaikutus on tasapainotettava. Käytännöllisesti katsoen
Sovellukset, asianmukainen pigmentti- ja suojausjärjestelmä voidaan valita valon voimakkuuden, käyttöympäristön odotettavissa olevan käyttöiän ja budjetin mukaan.
Ulkoilmoitussyklin analyysi ja fluoresoivan värileikkauksen vinyylin vaikuttavat tekijät
Fluoresoivan värileikkauksen vinyylin haalistuva sykli ulkoympäristöissä on yksi ydinindikaattoreista, joihin käyttäjät kiinnittävät huomiota. Siihen vaikuttavat useita tekijöitä, kuten pigmenttityyppi, ympäristöolosuhteet ja tuoteprosessi. Seuraava yhdistää kokeelliset tiedot todellisiin sovellusskenaarioihin häipymisjakson ja sääntöjen analysoimiseksi:
1. Haalistumisjakson määritelmä- ja arviointikriteerit
Häipymisjakso viittaa yleensä siihen aikaan, joka tarvitaan materiaalin värin haalistumiseen merkittävästi alkuperäisestä tilasta sen jälkeen, kun se on altistunut ulkona (väriero ΔE≥5, paljain silmän havaittavissa). Arviointimenetelmät sisältävät:
Luonnollinen altistumistesti: Jatkuva havainto tyypillisessä ulkoympäristössä (kuten lauhkea ilmasto, yli 2000 tunnin vuotuinen auringonpaisteen kesto);
Keinotekoinen kiihtynyt ikääntymistesti: Simuloi ultraviolettisäteet, lämpötila, kosteus ja muut olosuhteet ksenonilampun ikääntymislaatikon kautta ja muunna ne luonnolliseksi valotusaikaksi (yleensä yhden tunnin ksenonilampun valotusta ≈ 10-15 tuntia luonnollista valoa).
2. Eri väriainetyyppien tyypillinen haalistumisjakso
Tavalliset tuotteet: Orgaanisen pigmenttivinyyli, jota ei ole käsitelty valonkestävyydellä, haalistuva sykli on yleensä 3-6 kuukautta ulkoympäristöissä. Esimerkiksi tietty punaista fluoresoivia vinyylitarroja, 3 kuukauden ulkoisen altistumisen jälkeen eteläisen kesän aikana, AE voi saavuttaa 6,2 ja väri on selvästi himmeä.
Valonkestäviä parannettuja tuotteita: Luonnonmukaiset pigmenttituotteet, jotka käyttävät pinnoitustekniikkaa tai lisäävät UV-stabilointiaineita, voivat pidentää haalistumisjaksoa 1-2 vuoteen. Kokeelliset tiedot osoittavat, että 1000 tunnin ksenonilamppujen ikääntymistestin jälkeen (vastaa yhden vuoden luonnollista altistumista), silaanilla päällystetyn vihreän fluoresoivan vinyyli -vinyylin AE on 4,8, mikä on lähellä häipymisen kriittistä arvoa.
Vakiotuotteet: Harvinaisten maametallien epäorgaanisen pigmenttivinyylin valonkestävyys on huomattavasti parempi kuin orgaanisten tuotteiden ja haalistumisjakso on yleensä 3-5 vuotta. Esimerkiksi tietyn keltaisen epäorgaanisen fluoresoivan vinyylin tuotemerkin ΔE on 4,2 3 vuoden ulkovalotuksen jälkeen, ja värien pidätysaste on edelleen 85%.
Erittäin sääkestävät tuotteet: Epäorgaaniset tuotteet, jotka on optimoitu äärimmäisiin ympäristöihin (kuten nano sinkkioksidikomposiittiaineiden lisääminen) voi olla yli viiden vuoden häipymisjakso. Testit alueilla, joilla on voimakas ultraviolettisäteily (kuten Qinghai-Tibet-tasangon), osoittavat, että 5 vuoden altistumisen jälkeen oleva AE on 5,1, mikä vain saavuttaa ilmeisen haalistumisen standardin.
3. Ympäristötekijöiden vaikutus häipymisjaksoon
Ympäristötekijät | Vaikutusaste (haalistumisen nopeuden kiihtyvyys moninkertaisesti) | Toimintamekanismi |
UV -voimakkuus | 2-5 kertaa | Liiggit suoraan pigmenttimolekyylien fotodaagoitumisen. Häipyenopeus korkeilla UV-alueilla (kuten trooppisilla alueilla) on 2-3 kertaa, jotka ovat lauhkeilla alueilla. |
Kosteus ja sateet | 1,5-2 kertaa | Kosteus kiihdyttää pigmentihiukkasten ja substraatin välistä kemiallista korroosiota, ja halukkuunopeus rannikkoalueilla, joilla on korkea kosteus, kasvaa noin 50%. |
Lämpötilan vaihtelut | 1-1,5 kertaa | Korkea lämpötila kiihdyttää hapettumisreaktiota ja suuret lämpötilaerot (kuten päivän ja yön välinen lämpötilaero, joka ylittää 20 ° C) aiheuttaa materiaalien lämmön laajenemisen ja supistumisen, mikä vahingoittaa värikerrosrakennetta. |
Ilman pilaantuminen | 1-2 kertaa | Teollisuuden epäpuhtaudet (kuten So₂, NOx) reagoivat kemiallisesti väriaineilla, ja haalistumisen nopeus teollisuusalueilla on 40% nopeampi kuin puhtailla alueilla. |
4. Käytännön strategiat häipymisjakson pidentämiseksi
"Epäorgaanisen pigmentin pohjamaalien orgaanisen pigmentin väritys" -komposiittiprosessi on otettu huomioon sekä värin elävyyden että valonkestävyyden huomioon ottamiseksi. Esimerkiksi ulkomerkin sisäkerros käyttää epäorgaanista keltaista pigmenttiä (5 vuotta valonkestävyyttä), ja pintakerros on päällystetty orgaanisella fluoresoivalla punaisella. Yleinen häipymisjakso jatkuu puhtaan orgaanisen pigmentin yhden vuoden aikana 3 vuoteen.
Paranna pigmenttien dispersiota ja hallitse pigmentihiukkasten hiukkaskokoa 1-5 μm: iin kolmen roll-hiontaprosessin kautta vähentämään agglomeroitumisen aiheuttamaa paikallista haalistumista.
UV -suojakerros: Esimerkiksi PET -suojakalvo (joka sisältää UV -absorboijan) voi estää yli 90% ultraviolettisäteistä, laajentaen häipymisjaksoa yli yhdellä kertaa. Mitatut tiedot osoittavat, että suojakerroksella päällystetyn orgaanisen fluoresoivan vinyyli -vinyyli -vinyyli on vain 5,3 vuoden 2000 tunnin ksenonilampun ikääntymisen jälkeen, mikä vastaa päällystämättömän tuotteen 4000 tuntia altistumisvaikutusta.
Käytä nanopäällyste: titaanidioksidnanohiukkaset (hiukkaskoko <50 nm) ovat tasaisesti dispergoituneet pinnoitteeseen, mikä voi heijastaa ja hajottaa ultraviolettisäteitä välttäen perinteisten täyteaineiden vaikutusta värin läpinäkyvyyteen.
Vältä pitkäaikaisia suoria altistumiskenaarioita: Tuotteille, joita on käytettävä ulkona, puolivälissä varjostetut ympäristöt (kuten räpyläiset, ajoneuvojen sivuikkunat), on suositeltavia, mikä voi pidentää haalistumisjaksoa 30%-50%.
Säännöllinen ylläpito: Puhdista tuotteen pinta ja suihkuta läpinäkyvä suojaaine 1-2 vuoden välein täydentämään kulutettuja UV-lisäaineita ja pidentääkseen tehokasta käyttöikää noin vuodessa.
5. Osta ja käytä suosituksia
Lyhytaikainen kysyntä (<1 vuosi): Valitse tavallinen orgaaninen fluoresoiva vinyyli, jolla on alhaiset kustannukset ja erinomaiset värivaikutukset, jotka sopivat väliaikaiseen toimintaan tai sisä- ja ulko-siirtymäkohtiin.
Keskipitkän ja pitkän aikavälin kysyntä (1-3 vuotta): Aseta etusija valonkestäville muokattuille orgaanisille tuotteille tai epäorgaanisille orgaanisille komposiittituotteille, tasapainon suorituskyky ja kustannukset, jotka sopivat kaupallisiin mainostauluihin, myymälämerkkeihin jne.
Pitkäaikainen kysyntä (> 3 vuotta): Käytä erittäin säänkestäviä epäorgaanisia fluoresoivia vinyyliä pinnan suojakerroksella, joka sopii kohtauksiin, joilla on korkea kestävyysvaatimukset, kuten liikennemerkit ja julkisen laitoksen sisustus.
Fluoresoivan värileikkauksen vinyylin ulkoilmaisykli ei ole kiinteä arvo, vaan värjäysominaisuuksien ja ympäristötekijöiden välisen dynaamisen vuorovaikutuksen tulos. Tieteellisen materiaalin valinnan, prosessien optimoinnin ja kohtuullisen ylläpidon kautta värin vakautta voidaan ylläpitää maksimin laajuudessa kohteen käyttöjaksossa. Todellisissa sovelluksissa käyttäjien on yhdistettävä erityiset ympäristöolosuhteet ja odotettu käyttöikä tuotetyyppien ja suojausratkaisujen valitsemiseksi kohdennetulla tavalla.