Analiza svjetlosti (UV stabilnosti) fluorescentnih pigmenata u fluorescentnom rezanju boje vinil
Kao materijal koji se obično koristi u uređenju, oglašavanju, rukotvorina i drugim poljima, jedno od svojstava jezgre fluorescentnih vinila u boji je dugotrajna stabilnost boje, što uglavnom ovisi o svjetlosti (UV stabilnosti) korištenih fluorescentnih pigmenata. Sljedeća analiza provodi se iz tri aspekta: vrsta pigmenta, utjecaj faktora i performanse performansi:
1. Vrste fluorescentnih pigmenata i osnova svjetlosti
Fluorescentni pigmenti uglavnom su podijeljeni u dvije kategorije: organski fluorescentni pigmenti i anorganski fluorescentni pigmenti:
Karakteristike sastava: na temelju fluorescentnih boja, nastalih premazom od smole ili oborina, sa svijetlim bojama i snažnim fluorescentnim učincima, ali molekularna struktura je relativno nestabilna.
Učinkovitost svjetlosti: Pod ultraljubičastim (UV) zračenjem, organski molekule pigmenta sklone su reakcijama fotooksidacije i fotodegradacije, što rezultira lomljenjem fluorescentnih skupina ili uništavanjem kromofora, uzrokujući tako slabljenje boje ili intenziteta fluorescencije. Općenito govoreći, organski fluorescentni pigmenti bez posebnog tretmana imaju nisku otpornost na svjetlost (kao što je oko 1-3 u okviru ISO 105-B02 Standard) i skloni su brzom blijeđenju nakon dugotrajne uporabe na otvorenom.
Mjere poboljšanja: Prevlačenje mikrokapsula, modifikacija površine i druge tehnologije mogu poboljšati svoju otpornost na svjetlost. Na primjer, neki vrhunski proizvodi koriste agense za spajanje silana za liječenje površine pigmenta kako bi se smanjila izravna oštećenja ultraljubičastih zraka na molekularnu strukturu, a razina otpornosti na svjetlost može se poboljšati na razinu 3-4.
Karakteristike sastojaka: uglavnom rijetki spojevi metala od zemlje (poput aluminata, silikata) ili sulfida, sa stabilnom molekularnom strukturom, visokom temperaturnom i kemijskom otpornošću na koroziju.
Učinkovitost otpornosti na svjetlost: Kristalna struktura anorganskih pigmenata ima snažnu otpornost na ultraljubičaste zrake, nije sklona fotokemijskim reakcijama, a razina otpornosti na svjetlost obično može dostići razinu 4-5 (ISO standardni). Na primjer, brzina zadržavanja boja fluorescentnih pigmenata u rijetkim zemljama može dostići više od 80% pod dugotrajnom izlaganjem na otvorenom (500 sati ispitivanja UV starenja).
Ograničenja: Svjetlina boje i intenzitet fluorescencije niži su od organskih pigmenata, a troškovi su veći. Uglavnom se koriste u scenama s izuzetno visokim zahtjevima otpornosti na vremenske uvjete (poput prometnih znakova i vanjskih panoa).
2. Ključni čimbenici koji utječu na otpornost na svjetlost fluorescentnih pigmenata
Ultraljubičaste zrake su glavni faktor koji uzrokuje blijeđenje pigmenta. U područjima velike visine i male širine (poput tropskih područja), ultraljubičasti intenzitet je veći, a brzina blijeđenja pigmenata može biti
ubrzano 2-3 puta. Eksperimenti pokazuju da nakon testa za starenje ksenonske svjetiljke (simuliranje vanjskog svjetla, 500 sati), razlika u boji (ΔE) organskih fluorescentnih pigmenata može doseći 8-12
(blijed je očito uočljivo za golo oko), dok je ΔE anorganskih pigmenata samo 3-5.
Kad je koncentracija pigmenta preniska, čestice pigmenta sklone su ubrzanoj degradaciji zbog povećane dubine penetracije ultraljubičastih zraka;
Neravna disperzija uzrokovat će lokalnu aglomeraciju pigmenta, formirajući "vruće mrlje" za ubrzanje oksidacije. Na primjer, brzina blijeđenja oko aglomeriranih čestica je 15% -20% brže od one u ravnomjerno raspršenom području.
Kemijska svojstva fluorescentne ljepljive vinil supstrata (poput migracije plastifikatora) utjecat će na stabilnost obojenja. Ako vinil sadrži anti-UV aditive (kao što su benzotriazol UV apsorberi), on može formirati sinergističku zaštitu s obojenjem, a otpornost na svjetlost može se poboljšati za oko 30%. Pored toga, prozirni UV zaštitni sloj (poput akrilnog premaza) može dodatno blokirati ultraljubičaste zrake i proširiti život u boji.
3. Prijedlozi izvedbe i odabira u praktičnim primjenama
Čak i ako blijede u roku od 1-2 godine, prihvatljivi su.
Uskladite ih s UV zaštitnim premazima. Na primjer, marka vanjskih fluorescentnih vinilnih proizvoda koristi obložene organske pigmente protiv UV premaza. Nakon 1000 sati ispitivanja UV starenja, boja
Stopa zadržavanja doseže 75%, što zadovoljava potrebe upotrebe na otvorenom 2-3 godine.
Tipični životni vijek može dostići više od 5 godina.
Otpor se mora poboljšati tehničkim poboljšanjima; Prednost anorganskih pigmenata je stabilnost i izdržljivost, ali trošak i vizualni učinak moraju biti uravnoteženi. Praktičan
Primjene, odgovarajuća vrsta sheme pigmenta i zaštite mogu se odabrati prema intenzitetu svjetlosti, očekivanom životu i proračunu okruženja upotrebe.
Analiza vanjskog ciklusa blijeđenja i utjecajnih čimbenika fluorescentne boje rezanja vinila
Ciklus blijede fluorescentne boje vinila u vanjskom okruženju jedan je od glavnih pokazatelja na koji korisnici obraćaju pažnju. Na njega utječu više čimbenika kao što su vrsta pigmenta, okolišni uvjeti i proces proizvoda. Sljedeće kombinira eksperimentalne podatke sa stvarnim scenarijima aplikacije za analizu ciklusa i pravila blijede:
1. Kriteriji za definiciju i procjenu ciklusa blijede
Ciklus izblijedjenja obično se odnosi na vrijeme potrebno da bi boja materijala značajno izblijedjela iz početnog stanja nakon što je izložena na otvorenom (razlika u boji ΔE≥5, primjetna golim okom). Metode evaluacije uključuju:
Test prirodnog izlaganja: kontinuirano promatranje u tipičnom vanjskom okruženju (poput umjerene klime, godišnjeg trajanja sunca više od 2000 sati);
Umjetno ubrzano ispitivanje starenja: simulirajte ultraljubičaste zrake, temperaturu, vlagu i druge uvjete kroz kutiju za starenje ksenonske svjetiljke i pretvorite ih u vrijeme prirodnog izlaganja (obično 1 sat izloženosti ksenonskoj svjetiljci ≈ 10-15 sati prirodnog svjetla).
2. Tipični ciklus blijede različitih vrsta boja
Obični proizvodi: Organski vinil pigmenta koji nije tretiran otpornošću na svjetlo obično ima ciklus blijede od 3-6 mjeseci u vanjskim okruženjima. Na primjer, određena marka crvenih fluorescentnih vinilnih naljepnica, nakon 3 mjeseca izloženosti na otvorenom u južnom ljetu, ΔE može doseći 6,2, a boja je očito prigušena.
Poboljšani proizvodi otporni na svjetlo: Organski pigmentni proizvodi koji koriste tehnologiju premaza ili dodaju UV stabilizatore mogu proširiti ciklus blijede na 1-2 godine. Eksperimentalni podaci pokazuju da je nakon 1000 sati testa starenja ksenonske svjetiljke (što je ekvivalent 1 godini prirodne izloženosti) ΔE zelenog fluorescentnog vinila obloženog silanom 4,8, što je blizu kritične vrijednosti blijede.
Standardni proizvodi: Svjetlosna otpornost vinila rijetke anorganskog pigmenta u rijetkoj zemlji značajno je bolja od opterećenja organskih proizvoda, a ciklus blijede obično je 3-5 godina. Na primjer, određena marka žutog anorganskog fluorescentnog vinila ima ΔE od 4,2 nakon 3 godine izloženosti na otvorenom, a stopa zadržavanja boja i dalje je 85%.
Proizvodi otporni na vremenske uvjete: Anorganski proizvodi optimizirani za ekstremna okruženja (poput dodavanja kompozitnih aditiva nano cinkovog oksida) mogu imati ciklus blijede više od 5 godina. Testovi u područjima s jakim ultraljubičastim zračenjem (poput visoravni Qinghai-Tibet) pokazuju da je ΔE nakon 5 godina izloženosti 5,1, što samo doseže standard očitog blijeđenja.
3. Utjecaj težine okolišnih čimbenika na ciklus izblijedjenja
Okolišni čimbenici | Stupanj udara (ubrzanje brzine blijede višestruko) | Mehanizam djelovanja |
UV intenzitet | 2-5 puta | Izravno pokreće fotodegradnju molekula pigmenta. Brzina blijede u visokim UV područjima (poput tropskih područja) je 2-3 puta u umjerenim područjima. |
Vlaga i oborine | 1,5-2 puta | Vlaga ubrzava kemijsku koroziju između čestica pigmenta i supstrata, a brzina blijede u obalnim područjima s visokom vlagom povećava se za oko 50%. |
Temperaturne fluktuacije | 1-1.5 puta | Visoka temperatura ubrzava reakciju oksidacije i velika temperaturna razlika (poput temperaturne razlike između dana i noći veće od 20 ° C) uzrokuju toplinsku ekspanziju i kontrakciju materijala, što oštećuje strukturu sloja boje. |
Zagađenje zraka | 1-2 puta | Industrijski zagađivači (kao što su SO₂, NOx) kemijski reagiraju s bojama, a brzina blijede u industrijskim područjima je 40% brže nego u čistim područjima. |
4. Praktične strategije za proširenje ciklusa blijede
Kompozitni postupak "anorganski pigmentni primer organskog pigmenta" prihvaćen je kako bi se uzeo u obzir i živahnost boje i otpornost na svjetlost. Na primjer, unutarnji sloj proizvoda vanjskog znaka koristi anorganski žuti pigment (5 godina otpornosti na svjetlost), a površinski sloj je obložen organskim fluorescentnim crvenim. Ukupni ciklus blijede produžen je s 1 godine čistog organskog pigmenta na 3 godine.
Poboljšajte disperziju pigmenata i kontrolirajte veličinu čestica čestica pigmenta na 1-5 μm kroz postupak brušenja s tri kotrljanja kako biste smanjili lokalno blijeđenje uzrokovano aglomeracijom.
Ovladavanje UV zaštitnog sloja: Na primjer, zaštitni film PET (koji sadrži UV apsorber) može blokirati više od 90% ultraljubičastih zraka, produžujući ciklus blijede za više od 1 puta. Izmjereni podaci pokazuju da organski fluorescentni vinil presvučen zaštitnim slojem ima ΔE od samo 5,3 nakon 2000 sati starenja ksenonske svjetiljke, što je ekvivalentno 4000 sati izloženosti učinka neobrađenog proizvoda.
Koristite nano premaz: Nanočestice od titana dioksida (veličina čestica <50 nm) ravnomjerno se dispergiraju u premazu, što može odražavati i raspršiti ultraljubičaste zrake, izbjegavajući utjecaj tradicionalnih punila na transparentnost boje.
Izbjegavajte dugoročne scenarije izravne izloženosti: Za proizvode koji se moraju koristiti na otvorenom, preferiraju se polusjeno okruženje (kao što je pod stresom, bočne prozore vozila), što može produžiti ciklus blijeđenja za 30%-50%.
Redovito održavanje: Očistite površinu proizvoda i raspršite prozirno zaštitno sredstvo svakih 1-2 godine kako biste napunili konzumirane UV aditive i produžili učinkovit vijek trajanja za oko 1 godine.
5. Kupnja i uporaba preporuka
Kratkoročna potražnja (<1 godina): Odaberite obični organski fluorescentni vinil, koji ima niske troškove i izvanredne efekte u boji, pogodno za privremene aktivnosti ili scene prijelaza na otvorenom.
Srednja i dugoročna potražnja (1-3 godine): dajte prednost modificiranim organskim proizvodima ili anorganski-organskim proizvodima otpornim na svjetlost ili kompozitnim proizvodima, izvedbe ravnoteže i troškova, pogodni za komercijalne panove, znakove trgovine itd.
Dugoročna potražnja (> 3 godine): Koristite visoko vremenski otporni anorganski fluorescentni vinil s površinskim zaštitnim slojem, koji je pogodan za scene s visokim zahtjevima za izdržljivost kao što su prometni znakovi i ukras javnog objekta.
Ciklus vanjskog blijeđenja fluorescentne boje rezanja vinila nije fiksna vrijednost, već rezultat dinamičke interakcije između svojstava obojenja i okolišnih čimbenika. Kroz odabir znanstvenih materijala, optimizaciju procesa i razumno održavanje, stabilnost boja može se održavati u maksimalnoj mjeri unutar ciljanog ciklusa upotrebe. U stvarnim aplikacijama korisnici trebaju kombinirati određene uvjete okoliša i očekivani život odabrati vrste proizvoda i rješenja za zaštitu na ciljani način.