户外曝晒与加速老化中航空涂料失光率的研究.pdf

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2ん36(2)
试验研究
户外曝晒与加速老化中
航空涂料失光率的研究
刘翔,丁鹤雁(北京航空材料研究院,10005)
vs乐y
t30·7
摘要:通过对比航空涂料在户外曝晒和加速老化中的失光率,得出结论:1000h加速老化相当于2.5年户外曝晒
的失光率。
关词:抗空层:户外晒:加速老化鉄光率
Kし:
1前言
2老化地点及实验设备和条件
作为防护和装饰的飞机涂层,尤其是飞机外部涂
我们曾对某飞机蒙皮表面涂层系统进行了5年
层,在飞机停放和飞行中会過到各种复杂的气候和环大气老化试验。曝晒架的倾斜度为朝南45°角,高度
境条件。我国幅员广翩,有5种气候类型。即使在同离草坪面4.64m。该地区位于北纬2°,东经120°,属
一地区,由于该地区在各个阶段中温度、湿度、光辐射热带雨林性气候,年平均温度在20℃左右,相对湿度
量及大气中共存物质等因素的影响,也会造成航空涂在86%左右。
层寿命的差判。有资料报道:停放在机场的飞机,烈
人工加速老化的实验方法是:《非金属材料曝晒
日下表面涂层温度可达70℃以上;在严寒的冬季,机试验用的有水和无水光暴露设备(缸弧型)及实施方
场的地面温度在-40℃以下,并且还有风、雨、雪、凝法》;标准号为:じB189.1-89
的影响;飞机飞行时由于空气动力产生大量的热,
暴露设备是: WEATHER- OMETER;制造厂商是
表面温度可达100~200℃,所以航空涂层还要经受 Atlas Electric Devices Co.;产品型号为:Ci35A.光源
冷、热剧変的冲击;在工业地区,还会有各种工业废为:水冷却型3000W,调节氙灯瓦数的方法是:自
气,酸雾的侵蚀。
动。喷水类型: Specimen Sprays;喷嘴类型: Sonic No
飞机用表面涂层进行大气老化试验在我国已有zle.滤光器类型: Soda Lime Glass
多年历史。早在50年代,对天然大气曝晒较为重视,
人工加速老化的暴条件是:有光:100h;无
对航空用各种涂料在不同嗓场进行试验。每一种光:0h。实验程序号:』。黑板温度:63℃,箱体温
涂料新品种出现都要进行大气曝晒。先进国家也非度:45℃。相对混度:65±5%试样喷水时间:18
常重视环境试验,特别对于军工高分子材料和特殊用min;试样不喷水时间:102min。在340mn的光谱辐
途高分子材料有特别高的要求,因而更促进了老化和射度:0.35W/m2总捅射量:1298.2kJ?m--?mnm
防老化水平的提高。如在美国,军用飞机使用10年在340m处。
以上,民用飞机使用20年以上,才进行与腐蚀有关的
飞机蒙皮表面涂层系统是:
定期维修。
环氧聚酰胺底漆+蓝灰色丙烯酸聚氨酯面漆。
种新产品要取得自然曝昞测试结果,通常需数
底材为:1~2rm厚的LY-12铝板
年时间,这阻碍了新产品的发展。人工加速老化实验
光泽测量仪器为
法的产生大大加快了产品更新换代的速度,然而人工
CZ-Ⅱ型光电光泽计;测量光的角度为:45
加速老化与天然老化的关系,即涂层寿命间题一直是
失光率的测量公式:
涂料界未解决的难题。为此笔者进行了天然老化与
失光率(%)=(老化前的光洋老化后的光泽
人工加速老化试验后涂层失光率的比较研究。
÷老化前的光泽x100
涂料工2000牛第2期
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试验研究?
3实验缟果
某飞机蒙皮涂层在5年大气老化过程中涂层光
泽变化见表1
国期
表15年天然老化的失光率
时间/年
0)0.5
100
光淨/%98.098.086.132.18.07.04.0
人工加老化时问h
失光率/%0012.267.49892.95.8
图3人工加達老化与天然老化叶应关系图
由于天然老化的影响因素很多,即使是在同一地
某飞机蒙皮涂层在1000h人工加速老化中光泽点的天然老化,也会由于气候等因素的差异,产生不
变化见表2
同的实验结果,并且各种类型涂层的老化机理都不
表21000加速老化的失光率
样,这是由于光、湿气和温度对各类涂层的作用大小
时间/h
0
9%
不一样产生的结果。因此人工加速老化与天然老化
光泽%90.982.678,779.277,478.3
的对应关系一直是涂料界未解决的雄题。图3的研
失光率/0
9,113.41
3.9
究结果有一定的局限性,参考时请注意应用范围。
时间/h477.4579672769.7864100
光泽/76.779.163.359.036.914.0
参考文献
失光率/%15.613.030.435.159.48.61」空产品独灭控制手册,95
2」中四腐钕与护学会航空航天专业委员会和抗空航天工业表
4讨论
面技术委颖会编.腐与防护技术论文集,1092
根据实验结果,我们给出了丙悕酸聚氨酯涂层加4」D-12
速老化失光率曲线图,以及丙烯酸聚氨酯涂层天然老]?翔,纤歲七飞机蒙皮表面涂晏系五年大气老化试验总,
化与加速老化失光率对照曲线图,见图1和图2。
6」老化通,195,(4):2-30
L战风?、李悦良,专用涂料北京:化宇工业出概社,1988
[8!材工,1993,2):1-3
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ure Testng af Non-metallic Maienals, Anual Book of ASTM Slan
duris, 1989, Vol 6. 06. Philadelphia, USA
10 Crewwxu, L F E. Corelaisw of r and larry Ae al
Weathering Trss at melly M rd Hupter Iran []Part
遠老化时间h
困1丙斾酸聚魚酯涂层加迷老化失光曲?
I. Intemational Symoxsosum on Weathering. Mar 12, Juan
收稿日期:199-10-15
80
作者地址:北京81信箱9分箱
联系电活;(010162450788
世
加速老化失光幸曲线;2一天然老化失光率曲线
2丙烯璇聚酯途层天然老化与
加速老化夫光时照
在图1,2的其础上,我们担算出了人工加速老化
yの
天然老化的对应关系,见图3
佘料工业X0年第2期