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外部環境會對塗層的美學、功能和物理性能產生顯著影響，包括粉化、薄膜侵蝕、開裂、顏色變化、蝕刻、起泡、剝落、斑點以及硬度、柔韌性的損失（玻璃化轉變溫度升高） , 或 Tg )、光澤度和附著力。
樹脂類型
交聯劑類型
顏料/顏色
顏料類型
顏料與粘合劑的比例
催化劑的存在
添加劑選擇
其中一些因素將比其他因素更詳細地涵蓋它們影響老化的程度。影響外部老化的主要問題包括：光氧化（存在氧氣和光）和由於水分、熱和光的影響而導致的水解。前者可以在一定程度上通過適當使用紫外線吸收劑來減少聚合物基質暴露於紫外線、抗氧化劑和受阻胺光穩定劑 (HALS)以減少相關氧化降解的影響。
光氧化和水解都因溫度升高而加劇，因為兩者都是熱活化的。空氣中的濕鹽和/或酸雨（高硫酸鹽、硝酸鹽）和臭氧含量高的環境會加速樹脂體係的水解和降解，並由於顏料的酸侵蝕而加速顏色變化。
到目前為止，影響聚合物塗層薄膜降解的主要過程是光氧化。氧化降解通過自催化過程從聚合物中提取氫來進行。因此，為了實現優異的耐候性，應避免或至少減少聚合物中更易吸收氫的官能團。以下是官能團對活性亞甲基(- CH2-) 在雙鍵之間或與胺基相鄰處氧化降解的抵抗力最差的一般順序：
因此，通常含氟聚合物和矽氧烷比聚酯或聚氨酯更耐用，其次是芳烴含量高的樹脂體係，而胺基最不耐用。後麵的類型包括芳香族環氧樹脂。
紫外線穩定劑的特性包括吸收和猝滅。紫外線吸收劑通過吸收聚合物體係吸收的波長範圍內的輻射而起作用，從而起到保護樹脂免於降解的作用。理想情況下，UV 穩定劑應在 295 至 380nm 的 UV 區域具有高吸收，以防止聚合物降解。最有效的紫外線穩定劑也更持久，因此一旦加入油漆係統，可以確保更長的使用壽命。
紫外線穩定劑將吸收的紫外線能量轉化為熱量，例如 2-羥基二苯甲酮：
2-羥基二苯甲酮的化學式
抗氧化劑分為兩組預防性（過氧化物分解劑和鏈斷裂抗氧化劑）。過氧化物分解劑包括硫化物和亞磷酸鹽。鏈斷裂抗氧化劑破壞了自氧化的鏈增長步驟。有機材料在稱為“自氧化”的過程中與分子氧發生反應。自氧化由熱、光（主要在紫外區）、機械應力、催化劑殘留物或與雜質反應形成烷基自由基引發。反過來，自由基可以反應並導致聚合物降解，如下圖所示：
受阻胺光穩定劑(HALS) 既可作為斷鏈抗氧化劑，也可作為過渡金屬的絡合劑。對於具有出色耐久性的塗料，水解速率通常遠低於光氧化的速率。
官能團的水解速率為酯>碳酸酯>脲>氨基甲酸酯>醚
對於交聯產品，三聚氰胺的水解速度比脂肪族氨基甲酸酯快
由於大多數用於外部應用的體係都含有顏料（包括用於外部汽車麵漆的底漆/清漆體係）；顏料選擇、顏色以及顏料體積濃度(PVC)都有助於塗料係統的耐久性。PVC 的選擇在某種程度上取決於可接受的隱藏所需的光澤度、顏色要求和薄膜厚度（基材上的顏色均勻性）。
在依賴於顏料提供的光穩定性保護的油漆係統中，耐久性更多地取決於 PVC 的相對較小的變化。顏色和風化之間的關係可能非常複雜。例如，較深的顏色傾向於吸收更多的輻射能，因此不使用太陽反射顏料的較深顏色的熱吸收係數更高，導致暴露於外部輻射能的塗層溫度更高：
較高的溫度有助於提高降解率，但較深的顏色（棕色/黑色）會吸收更多的紫外線/可見光能量，從而有助於保護聚合物係統免於降解。因此，使用在較高溫度下易於氧化降解的樹脂體係將提供較差的耐候性，尤其是在深色中。
一類顏色中的顏料選擇會對一類聚合物的耐久性產生巨大影響。用於著色和遮蓋的顏料可分為無機和有機兩大類。
無機顏料作為一類比有機顏料更耐降解和耐化學品。一些耐用的無機顏料包括耐酸鋁片、雲母氧化鐵、黃色、棕色和紅色氧化鐵。
最耐用的無機顏料是陶瓷顏料。陶瓷顏料是混合金屬氧化物。由於這些顏料被完全氧化，因此它們非常耐化學品和氧化。由於許多鮮豔的顏色需要有機顏料，因此這種顏料是必需的。許多有機顏料可以提供出色的抗外部降解性，並廣泛用於汽車底漆。
評估耐候性的較佳方法是通過塗料將要使用的顏色、環境、光澤度和曝光角度的自然暴露。由於這對於引入新塗層是不切實際的，因此加速耐候性是必要的。
南佛羅裏達風化通常是確定塗層加速自然風化的最被接受的方法。例如：5度水平朝南用於汽車應用或45或 90度分別朝南或朝北用於建築應用。
海洋環境也常用於油漆係統，以評估腐蝕保護或對生物生長的抵抗力。盡管南佛羅裏達風化提供了預計耐久性的良好指示，但始終希望進一步減少預測塗層對高紫外線、濕氣和高溫環境的耐久性所需的時間。
確定加速老化的其他一些常用方法包括 ASTM D 4587（QUV紫外老化試驗箱）和 ASTM G155/ASTM D7869（Q-SUN氙燈老化試驗箱）。這些加速老化設備提供了強紫外線、高溫和高濕度循環的組合。有許多文章詳細說明了與自然風化的相關性或缺乏相關性，包括聲稱提供與自然風化更好相關性的新儀器和工藝。
QUV紫外老化試驗箱
使用QUV紫外光加速試驗機可以獲得可再現的、可靠的老化測試數據。其短波長紫外光照和冷凝循環係統可逼真地模擬陽光、露水和雨水等對材料的破壞作用。
QUV紫外光加速老化試驗機采用熒光紫外燈模擬陽光對材料的老化。盡管紫外線(UV)能量隻占陽光總能量的 5%，但是它卻是造成戶外產品性能下降的主要因素，所以僅通過紫外光照就可以測試高分子材料的降解老化。
QUV紫外光加速老化試驗箱可以安裝使用多種類型的紫外燈管。每種燈管的總UV能量和光譜是各不相同的。UVA-340燈管的光譜在295nm到 365nm範圍內，非常好地模擬陽光紫外線，因此 UVA-340 測試與戶外曝曬的相關性很好。UVB-313燈管發出的短波紫外光比一般地球表麵的陽光紫外線要強，它可以較大程度地提高試驗速度。客戶應根據產品不同的使用條件，選擇合適的燈管。
QUV提供冷凝功能，用戶可設定紫外光照強度和潮濕循環，用來模擬自然老化環境。研究表明，造成戶外產品潮濕的主要因素是露水。因為露水長時間停留在物體的表麵，使得材料充分濕潤，所以露水對材料的破壞比雨水更嚴酷。
QUV長時間的熱冷凝循環，比其他模擬方法如噴淋、浸潤和高相對濕度等，能更好地模擬戶外潮濕條件。
QUV還可選配水噴淋裝置用於模擬戶外雨水、熱衝擊和應力腐蝕對材料的破壞。
Q-SUN氙燈老化試驗箱Q-SUN氙燈老化機（氙燈試驗箱）再現全光譜陽光、高溫和潮濕對產品造成的褪色、開裂、粉化、霧化和黃變等老化現象。在實驗室加速老化機中實現產品幾個月甚至幾年的老化效果。在幾天或幾周內，實驗室人員就可以在Q-SUN中重現老化過程。
Q-SUN氙燈試驗箱是用於材料與成品測試的重要研發和質量控製設備，測試暴露於戶外直射陽光、窗玻璃透射陽光或室內照明環境下的產品。Q-SUN試驗箱型號和配置多樣，您可以根據自己的測試要求，選擇所需要的型號。
