光荣牌耐人工气候老化性能研究

2021-06-28钟济清郑玉梅冯健辉

合成材料老化与应用 2021年3期

钟济清，李欣，郑玉梅，冯健辉

（广州合成材料研究院有限公司，广东广州 510665）

为落实中央决策部署、弘扬拥军优属优良传统、推进军人荣誉体系建设，2018年7月30日，国务院办公厅印发《关于为烈属、军属和退役军人等家庭悬挂光荣牌工作实施办法》。文件下发后，各地各级高度重视，有序推进制定方案、落实资金、招标采购、制作分发、上门悬挂等各项工作，已有3958万多户家庭悬挂“光荣之家”标识牌（以下简称：光荣牌）[1]。

光荣牌由退役军人事务部设计和监制，省级人民政府退役军人事务主管部门负责本省份光荣牌的统一制作，主要是通过公开招标，由中标的企业负责制作生产。政府按批次随机抽样，委托检测机构进行检测，做好质量监督。质量差的光荣牌不仅会降低牌匾的实际使用效果，也会对国家推进军人荣誉体系建设的举措造成不良的影响。光荣牌质量检测的项目众多，其中重要的一项是对光荣牌进行人工气候加速老化试验，用于考察自然条件对光荣牌质量的的影响，有助于了解光荣牌户外耐候性能。对于生产企业来说，该实验数据可以作为参考，引导企业提高自身产品质量。因此，研究光荣牌的耐人工气候老化性具有重要的意义。

1 实验部分

1.1 试验材料

与国内具备生产“光荣之家”标识牌的几家企业进行质量研究合作，对研发的十种光荣牌成品进行耐人工气候老化试验，编号为A～J；选择四个油墨厂家生产光荣牌所需的三种油墨（红色油墨、黑色油墨、镀金沙底油墨），分别制作成十二组标准试验样板，编号为：A（红）～D（红），A（黑）～D（黑），A（沙）～D（沙）。

1.2 试验设备

ATLAS Ci4400氙灯老化箱：美国ATLAS 公司；BYK4520多角度光泽度计：德国BYK-Gardner公司；CR10色差计：日本KONICA MOINLTA 公司。

1.3 试验条件和方法

耐人工气候老化性采用经滤光器滤光的氙弧灯作为辐射源，中国各地气候类型不同，大部分的省份依据GB/T 1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射》中循环A，条件为：辐照度（340nm）0.51W/(m2•nm)；相对湿度：(40～60）%；黑板温度：（63±2）℃；降雨周期：18min喷淋/102min干燥。编号为A～J的光荣牌成品，试验240h，依据GB/T 1766-2008《色漆和清漆涂层老化的评级方法》和GB/T 250-2008《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》，评价光荣牌红色字体、黑色字体和沙底镀金的起泡、剥落、生锈、开裂、粉化和灰卡变色评级；标准试验样板，定期记录光泽和色差，依据GB/T 1766-2008，评价失光、变色、起泡、剥落、生锈、开裂、粉化。

2 结果与讨论

2.1 光荣牌成品

大部分省份制定的指标要求光荣牌耐人工气候老化240h后不起泡、不剥落、不生锈、不开裂、不粉化和灰卡变色评级≥4级（灰卡评级使用九档灰色样卡，其中5级表示样品完全无变色，为最好等级；1级表示样品完全变色，为最差等级）。十种光荣牌240h耐人工气候老化后红色字体部位试验结果见表1，黑色字体部位结果见表2，沙底镀金部位结果见表3。

表1 耐人工气候老化240h后试验结果（测试部位：红色字体）Table 1 Test results after 240h of artificial climate aging(test part: red font)

表2 耐人工气候老化240h后试验结果（测试部位：黑色字体）Table 2 Test results after 240h of artificial climate aging(test part:black font)

表3 耐人工气候老化240h后试验结果（测试部位：沙底镀金）Table 3 Test results after 240h of artificial climate aging(test part: gold-plated sand)

研究发现，70%光荣牌成品240h耐人工气候老化后能符合指标要求，相对于红色字体和黑色字体部位，沙底镀金部位变色较明显。所试验的光荣牌240h后均未出现起泡、剥落、生锈、开裂、粉化现象。由此可见，绝大多数企业生产的产品，能够满足使用方提出的相关规定。并且企业可通过试验结果，甄选出最适合生产合格光荣牌成品的原材料和生产工艺。

2.2 标准试验样板

将油墨制备成标准试验样板，单独考察油墨的耐人工气候老化性，进行长达3000h的人工气候老化试验。制备标准样板试验的目的是可以使用光泽计和色差计测试，通过量化的数据测量色差和光泽，更客观全面地评价光荣牌耐人工气候老化性能，引导生产企业提高产品质量，继而生产质量更上乘的产品。试验样板经过3000h人工气候老化试验后，所有试样均未出现起泡、生锈、开裂、粉化现象，大部分会有光泽、色差和剥落的变化。红色油墨标准试板测试结果见表4，黑色油墨标准试板结果见表5，沙底镀金油墨标准试板结果见表6。

表4 红色油墨标准试板3000h耐人工气候老化试验结果Table 4 Test results of 3000h aging resistance of red ink standard test plate

续表4

表5 黑色油墨标准试板3000h耐人工气候老化试验结果Table 5 Test results of 3000h aging resistance of black ink standard test plate

表6 沙底镀金油墨标准试板3000h耐人工气候老化试验结果Table 6 Test results of 3000h aging resistance of gold-plated sand ink standard test plate

依据GB/T 1766-2008《色漆和清漆涂层老化的评级方法》，四个厂家三组不同颜色油墨标准试板耐人工气候老化结果如下：

从表4中可以看出，4个厂家的红色油墨标准试板：A在1000h完全失光、轻微变色；B在240h完全失光、轻微变色；C在2400h还能保持无失光、无变色，至3000h发生轻微失光、很轻微变色；D在1000h轻微变色、无变色，但在1600h完全失光、明显变色。

从表5中可以看出，4个厂家的黑色油墨标准试板：A在1000h完全失光、无变色，不过随后在1600h出现轻微变色；B在240h已经完全失光、明显变色；C产品在1800h发生很轻微失光，直到3000h都无变色、很轻微失光，保持较好；D产品在1000h很轻微失光、无变色，在1600h严重失光、轻微变色。

从表6中可以看出，4个厂家的沙底镀金油墨标准试板：A在600h发生脱落，但色差在1000h后才发生变色；B在240h已经严重失光、轻微变色；C产品光泽反而增大，1000h无变色，但在1600h出现轻微变色，之后变色程度逐渐增大；D在1000h保持较好，很轻微失光、无变色，但在1600h逐渐失光和变色。

大部分省份制定的指标要求为灰卡≥4级，红色油墨的4个试样中，有2个试样1000h可以符合灰卡变色等级≥4级要求，其中有1个试样可以达到2400h；黑色油墨的4个试样中，有3个试样1000h可以符合灰卡变色等级≥4级要求，其中有1个试样可以达到3000h以上；沙底镀金油墨的4个试样中，有3个试样1000h可以符合灰卡变色等级≥4级要求，但是在1000h后全部产品都出现变色甚至剥落，在1600h就出现不同程度的变色。

由上还能看出，相比于红色油墨和黑色油墨，沙底镀金油墨更易发生变色和脱落，而黑色油墨更耐受老化，这也与光荣牌成品沙底镀金更易变色的结论基本吻合。