比较了自然户外暴露和氙灯加速老化试验的结果。检验表明它们之间有很好的相关性。通过实验室加速老化试验来评价颜料和涂料体系的耐久性是可行的、可靠的。

近年来，人们越来越关注涂料中颜料的耐候老化性能。室外涂料在大气条件下受光照、温度、湿度等因素影响时，会出现褪色、颜色迁移、颜色强度变化等老化现象。

户外暴露和加速老化试验箱是测试材料耐候性的主要方法。户外大气老化试验在国内外涂料行业开展已久。我国海南、广州、敦煌等地都有不同规模的户外暴露场地，国际上通常以美国的佛罗里达和亚利桑那、澳大利亚作为基准暴露场地。户外暴露试验具有真实性、廉价性和易操作性等优点。

室外暴露试验时间比较长，需要在实验室进行加速老化试验。在加速老化试验方面，除了少数日本公司还在使用碳弧灯外，主要的试验方法是紫外线灯和氙灯。但是氙灯加速老化试验箱并不能模拟所有的老化参数，有些测试变量很容易导致错误的测试结果，从而得出错误的结论。但室外暴露的结果可以作为检验加速老化试验真实性的参考，这将使加速老化试验更加实用。

1.测试目的
本文旨在比较自然室外曝晒和氙灯实验室加速老化试验方法的结果，通过实验数据和数学计算找出两者之间的对应关系。

2.两种测试方法

2.1 自然户外暴露
本研究的自然室外暴露在澳大利亚(纬度19，南半球)进行，样品架朝北，样品架与水平面的夹角为19°。暴露时间为24个月，在不同时间段取出样品，测试其颜色变化。

2.2 实验室加速试验

2.2.1氙灯试验箱老化原理



氙灯试验箱可以模拟全光谱太阳光，包括紫外线、可见光和红外线。它的优点是1a内随时可重现，速度快，是接近太阳光源的人工光源。

氙灯产生的光谱必须被过滤以减少不想要的光谱成分。不同类型的玻璃滤光器可以用来获得不同的光谱。常用的滤光器有三种:日光、窗玻璃和紫外线扩展滤光器。在这个实验中，使用了日光过滤器。

大多数氙灯检测设备通过喷水或湿度控制系统来模拟湿度的影响。喷水可以很好地模拟热冲击和机械侵蚀。在测试系统中，为了防止水污染样品，测试中使用了高纯度去离子水。

2.2.2氙灯试验箱的试验条件
在不同时间段取出待测样品，观察其颜色变化。

2.3样品制备和评价方法
将彩色END1、2、3、4、5、6#六种不同的待测建筑涂料色浆按一定比例加入到标准检测的平面外墙涂料中，达到1/25颜色的标准深度。在振荡器上摇动3分钟，能混合，并用100μm的金属线在预先涂好底漆的铝板上涂两次。在室温下放置5天后，进行暴露试验。对于每种颜色的同一个测试，准备四个样品，三个样品投入测试，一个样品放在标准板房。

户外暴露共24个月，每6个月、9个月、12个月、18个月、24个月评估一次；氙灯实验室加速试验的试验条件运行2000小时，样品评价间隔期为500小时。在D65标准光源下用分光光度计与标准板比较颜色，记录色差。目视检查涂膜表面是否粗糙、粉化、开裂、脱落和有斑点。本实验采用高耐候性的平面外墙涂料。经2000h氙灯照射和24个月自然暴露后，涂膜表面无失光、粉化、开裂、脱落和斑点，不影响颜色评价。

3.室外暴露与氙灯实验室加速试验的比较。

根据评价结果的数据，计算了室外自然暴露与氙灯实验室加速试验方法的相关系数rs(spearman)。相关系数是指用两种不同的测试方法测试一组样本所得到的测试结果之间的相关性。

相关系数rs的公式为:rs=1-6∑ d i2/[n(n2-1)]，其中n为样本数，d i为两列中各组的秩之差。rs越接近1，相关性越好。通过上述方法，得出氙灯实验室自然室外曝晒与加速老化试验结果的相关系数，并对试验数据进行评估，解决了人们通常关心的问题——对于不同的颜料类型，如果实验室加速试验与室外曝晒结果的相关性足够好，在氙灯试验箱中测试多少小时，相当于室外曝晒多少个月的结果。

数据可以看出，无论室外曝晒还是氙灯加速测试，每个样品的颜色都有变化，DE的值随着测试时间的增加而增加。在计算多少个月的氙灯测试2000h小时相当于户外暴露之前，我们需要知道它们之间的相关性。只有相关性好的情况下，计算2000h小时的氙灯测试相当于多少个月的户外暴露才有意义。根据rs=1-6∑di2/[n(n2-1)]，得出自然室外曝晒与氙灯实验室加速试验的相关系数。以500h氙灯与6个月自然暴露的相关性为例。

根据公式RS = 1-6×[(1-1)2+(6-6)2+(4-5)2+(3-2)2+(5-4)2+(2-3)2]/6×(62-1)，rs=0.89。户外暴露6个月、9个月、12个月、18个月、24个月的结果与氙灯试验箱500h、1000h、1500h、2000h的相关性较好。样品在氙弧灯试验箱中测试2000h小时的颜色变化没有在室外暴露24个月的颜色变化大。根据在氙弧灯试验箱中测试的1000小时、1500小时和2000小时样品的颜色变化，我们计算了每个样品在氙弧灯试验箱中分别测试1000小时、1500小时和2000小时时暴露在阳光下的月数，然后取算术平均值。

4.结论
室外试验是实验室加速老化试验的基础。通过本文的研究，我们认为两者的实验数据之间存在一定的相关性。我们进一步认识到积极开展室外老化试验并指导实验室加速试验的重要性。当然，由于室外测试的地理位置、气候变化、基材种类变化等原因，两者的对应关系会有所不同。更重要的是，颜料和涂层是作为一个整体来测试的。不同的涂层系统会得到不同的结果。如果涂层系统、颜料类型或颜料含量中的任一一个发生变化，我们只能推测终的结果。因为这些变化可能会对终的结果产生较大的影响。