Analyse af lysfastheden (UV -stabilitet) af fluorescerende pigmenter i fluorescerende farve skære vinyl
Som et materiale, der ofte bruges til dekoration, reklame, kunsthåndværk og andre felter, er en af kerneegenskaberne ved fluorescerende farveskåret vinyl den langvarige stabilitet i farve, som hovedsageligt afhænger af lysfastheden (UV-stabiliteten) af de fluorescerende pigmenter, der bruges. Følgende analyse udføres fra tre aspekter: pigmenttype, påvirker faktorer og ydeevne:
1. Typer af fluorescerende pigmenter og basis af lysfasthed
Fluorescerende pigmenter er hovedsageligt opdelt i to kategorier: organiske fluorescerende pigmenter og uorganiske fluorescerende pigmenter:
Sammensætningsegenskaber: Baseret på fluorescerende farvestoffer, dannet af harpiksbelægning eller nedbør, med lyse farver og stærke fluorescerende effekter, men molekylstrukturen er relativt ustabil.
Lysfasthedspræstation: Under ultraviolet (UV) bestråling er organiske pigmentmolekyler tilbøjelige til fotooxidation og fotodegraderingsreaktioner, hvilket resulterer i brud på fluorescerende grupper eller ødelæggelse af kromoforer, hvilket forårsager farve falmning eller fluorescensintensitetsvæmpning. Generelt set har organiske fluorescerende pigmenter uden særlig behandling lav lysmodstand (såsom ca. 1-3 under ISO 105-B02-standard) og er tilbøjelige til hurtig falmning efter langvarig udendørs brug.
Forbedringsforanstaltninger: Mikrokapsselbelægning, overflademodifikation og andre teknologier kan forbedre dens lysmodstand. For eksempel bruger nogle avancerede produkter silankoblingsmidler til behandling af overfladen af pigmentet for at reducere den direkte skade af ultraviolette stråler til molekylstrukturen, og lysmodstandsniveauet kan forbedres til niveau 3-4.
Ingrediensegenskaber: hovedsageligt sjældne jordmetalforbindelser (såsom aluminater, silicater) eller sulfider med stabil molekylstruktur, høj temperatur og kemisk korrosionsbestandighed.
Lysresistenspræstation: Krystallstrukturen af uorganiske pigmenter har stærk modstand mod ultraviolette stråler, er ikke tilbøjelig til fotokemiske reaktioner, og lysmodstandsniveauet kan normalt nå niveau 4-5 (ISO-standard). F.eks. Kan farveopbevaringshastigheden for sjældne jordaluminatfluorescerende pigmenter nå mere end 80% under langvarig udendørs eksponering (500 timer UV-aldringstest).
BEGRÆNSNINGER: Farvens lysstyrke og fluorescensintensitet er lavere end organiske pigmenter, og omkostningerne er højere. De bruges for det meste i scener med ekstremt høje vejrbestandighedskrav (såsom trafiksikkerhedsskilte og udendørs reklametavler).
2. Nøglefaktorer, der påvirker lysmodstanden for fluorescerende pigmenter
Ultraviolette stråler er den vigtigste faktor, der forårsager pigment falmning. I områder med høj højde og lav bredde (såsom tropiske områder) er den ultraviolette intensitet højere, og den falmende hastighed af pigmenter kan være
accelereret med 2-3 gange. Eksperimenter viser, at efter xenon-lampens aldringstest (simulering af udendørs lys, 500 timer), kan farveforskellen (ΔE) af organiske fluorescerende pigmenter nå 8-12
(Fading er åbenlyst mærkbar for det blotte øje), mens ΔE af uorganiske pigmenter kun er 3-5.
Når pigmentkoncentrationen er for lav, er pigmentpartiklerne tilbøjelige til accelereret nedbrydning på grund af den øgede penetrationsdybde af ultraviolette stråler;
Ujævn spredning vil forårsage lokal pigmentagglomeration og danne "hot spots" til at fremskynde oxidation. For eksempel er den falmende hastighed omkring de agglomererede partikler 15% -20% hurtigere end det for det ensartede spredte område.
De kemiske egenskaber ved det fluorescerende klæbende vinylsubstrat (såsom blødgørermigration) vil påvirke farvestabiliteten af farvestoffet. Hvis vinylen indeholder anti-UV-tilsætningsstoffer (såsom benzotriazol UV-absorbere), kan den danne en synergistisk beskyttelse med farvestoffer, og lysmodstanden kan forbedres med ca. 30%. Derudover kan et gennemsigtigt UV -beskyttelseslag (såsom akrylbelægning) yderligere blokere ultraviolette stråler og forlænge farvestofens levetid.
3. Forslag og udvælgelsesforslag i praktiske applikationer
Selv hvis de falmer inden for 1-2 år, er de acceptable.
Match dem med UV -beskyttelsesbelægninger. For eksempel bruger et mærke af udendørs fluorescerende vinylprodukter overtrukne organiske pigmenter anti-UV-belægninger. Efter 1000 timers UV -aldringstest, farven
Opbevaringsfrekvensen når 75%, der imødekommer behovene ved udendørs brug i 2-3 år.
Den typiske levetid kan nå mere end 5 år.
Modstand skal forbedres gennem tekniske forbedringer; Fordelen ved uorganiske pigmenter er stabilitet og holdbarhed, men omkostningerne og den visuelle effekt skal afbalanceres. I praktisk
Anvendelser, den passende type pigment- og beskyttelsesordning kan vælges i henhold til lysintensiteten, forventet levetid og budgettet for brugsmiljøet.
Analyse af udendørs falmningscyklus og påvirkningsfaktorer for fluorescerende farveskåret vinyl
Den falmende cyklus af fluorescerende farveskåret vinyl i udendørs miljøer er en af de centrale indikatorer, som brugerne er opmærksomme på. Det påvirkes af flere faktorer, såsom pigmenttype, miljøforhold og produktproces. Følgende kombinerer eksperimentelle data med faktiske applikationsscenarier for at analysere falmningscyklus og regler:
1. Definition og evalueringskriterier for falmningscyklus
Den falmende cyklus henviser normalt til den tid, der kræves for farven på materialet, til at falme markant fra den oprindelige tilstand efter at have været udsat udendørs (farveforskel ΔE≥5, synlig for det blotte øje). Evalueringsmetoder inkluderer:
Naturlig eksponeringstest: Kontinuerlig observation i et typisk udendørs miljø (såsom tempereret klima, årlig solskinsvarighed på mere end 2000 timer);
Kunstig accelereret aldringstest: Simulere ultraviolette stråler, temperatur, fugtighed og andre forhold gennem en xenon-lampe aldringsboks, og konverter dem til naturlig eksponeringstid (normalt 1 times xenon-lampeeksponering ≈ 10-15 timers naturligt lys).
2. Typisk falmningscyklus af forskellige farvesteder
Almindelige produkter: Organisk pigmentvinyl, der ikke er blevet behandlet med lysmodstand, har normalt en falmende cyklus på 3-6 måneder i udendørs miljøer. For eksempel, et bestemt mærke af røde fluorescerende vinylklistermærker, efter 3 måneders udendørs eksponering i den sydlige sommer, kan ΔE nå 6,2, og farven er åbenlyst svag.
Lysbestandige forbedrede produkter: Organiske pigmentprodukter, der bruger belægningsteknologi eller tilføjer UV-stabilisatorer, kan udvide falmningscyklussen til 1-2 år. Eksperimentelle data viser, at efter 1000 timers aldringstest af xenon -lampe (svarende til 1 års naturlig eksponering) er ΔE af grøn fluorescerende vinylbelagt med silan 4,8, hvilket er tæt på den kritiske værdi af falmning.
Standardprodukter: lysmodstanden for sjælden jord uorganisk pigmentvinyl er markant bedre end for organiske produkter, og den falmende cyklus er normalt 3-5 år. For eksempel har et bestemt mærke af gult uorganisk fluorescerende vinyl et ΔE på 4,2 efter 3 års udendørs eksponering, og farveropbevaringshastigheden er stadig 85%.
Meget vejrbestandige produkter: Uorganiske produkter, der er optimeret til ekstreme miljøer (såsom tilsætning af nano-zinkoxidkompositadditiver) kan have en falmende cyklus på mere end 5 år. Tests i områder med stærk ultraviolet stråling (såsom Qinghai-Tibet-platået) viser, at ΔE efter 5 års eksponering er 5,1, som netop når standarden for åbenlyst falmning.
3. Indflydelsesvægten af miljøfaktorer på falmningscyklus
Miljøfaktorer | Impact -grad (Fading Speed Acceleration Multiple) | Handlingsmekanisme |
UV -intensitet | 2-5 gange | Direkte udløser fotodegradering af pigmentmolekyler. Den falmende hastighed i høje UV-områder (såsom tropiske områder) er 2-3 gange det i tempererede områder. |
Fugtighed og nedbør | 1,5-2 gange | Fugt accelererer den kemiske korrosion mellem pigmentpartikler og substrat, og falmningshastigheden i kystområder med høj luftfugtighed stiger med ca. 50%. |
Temperatursvingninger | 1-1,5 gange | Høj temperatur fremskynder oxidationsreaktionen, og stor temperaturforskel (såsom temperaturforskel mellem dag og nat over 20 ° C) forårsager termisk ekspansion og sammentrækning af materialer, hvilket skader farvestrukturen. |
Luftforurening | 1-2 gange | Industrielle forurenende stoffer (såsom SO₂, NOX) reagerer kemisk med farvestoffer, og den falmende hastighed i industriområder er 40% hurtigere end i rene områder. |
4. Praktiske strategier for at udvide falmningscyklussen
Den sammensatte proces med "uorganisk pigmentprimer organisk pigment farvelægning" vedtages for at tage højde for både farve livlighed og lysmodstand. For eksempel bruger det indre lag af et udendørs tegnprodukt uorganisk gult pigment (5 års lysmodstand), og overfladelaget er belagt med organisk fluorescerende rød. Den samlede falmningscyklus forlænges fra 1 års rent organisk pigment til 3 år.
Forbedre spredningen af pigmenter, og kontroller partikelstørrelsen af pigmentpartikler til 1-5μm gennem tre-rollslibningsprocessen for at reducere lokal falmning forårsaget af agglomeration.
Belægning af UV -beskyttelseslag: For eksempel kan PET -beskyttelsesfilm (indeholdende UV -absorber) blokere mere end 90% af ultraviolette stråler, hvilket udvider den falmende cyklus med mere end 1 gange. De målte data viser, at den organiske fluorescerende vinylbelagt med det beskyttende lag kun har en ΔE på kun 5,3 efter 2000 timers ældring af Xenon Lamp, hvilket svarer til 4000 timers eksponeringseffekt af det ikke -overtrukne produkt.
Brug nano -belægning: Titandioxid -nanopartikler (partikelstørrelse <50NM) er jævnt spredt i belægningen, hvilket kan afspejle og sprede ultraviolette stråler, mens de undgår indflydelse af traditionelle fyldstoffer på farvegenerensen.
Undgå langvarige direkte eksponeringsscenarier: For produkter, der skal bruges udendørs, foretrækkes semi-skyggede miljøer (som f.eks. Under Eaves, Vehicle Side Windows), som kan udvide den falmende cyklus med 30%-50%.
Regelmæssig vedligeholdelse: Rengør produktoverfladen og spray gennemsigtigt beskyttende agent hvert 1-2 år for at genopfylde de forbrugte UV-tilsætningsstoffer og forlænge det effektive levetid med ca. 1 år.
5. Køb og brug anbefalinger
Kortvarig efterspørgsel (<1 år): Vælg almindelig organisk fluorescerende vinyl, der har lave omkostninger og fremragende farveeffekter, der er egnet til midlertidige aktiviteter eller indendørs-udendørs overgangsscener.
Medium og langvarig efterspørgsel (1-3 år): Giv prioritet til lysbestandige modificerede organiske produkter eller uorganisk-organiske sammensatte produkter, balanceydelse og omkostninger, egnet til kommercielle reklametavler, butikskilte osv.
Langvarig efterspørgsel (> 3 år): Brug meget vejrbestandig uorganisk fluorescerende vinyl med et overfladebeskyttende lag, som er velegnet til scener med høje holdbarhedskrav såsom trafikskilte og dekoration af offentlig facilitet.
Den udendørs falmningscyklus af fluorescerende farveskåret vinyl er ikke en fast værdi, men resultatet af den dynamiske interaktion mellem farvestoffer og miljøfaktorer. Gennem videnskabelig materialeudvælgelse, procesoptimering og rimelig vedligeholdelse kan farvestabilitet opretholdes i det maksimale omfang inden for målbrugscyklussen. I faktiske applikationer er brugerne nødt til at kombinere specifikke miljøforhold og forventede, at livet vælger produkttyper og beskyttelsesløsninger på en målrettet måde.