Analýza ľahkej rýchlosti (stabilita UV) fluorescenčných pigmentov vo fluorescenčnom rezaní vinyl
Ako materiál bežne používaný pri dekorácii, reklame, remeslách a iných poliach je jednou z základných vlastností fluorescenčného farbového rezaného vinylu v vinylemu dlhou životnosťou farby, ktorá závisí najmä od ľahkej rýchlosti (UV stabilita) použitých fluorescenčných pigmentov. Nasledujúca analýza sa vykonáva z troch aspektov: typ pigmentu, ovplyvňujúce faktory a výkonnosť výkonu:
1. Typy fluorescenčných pigmentov a základný základ
Fluorescenčné pigmenty sa rozdeľujú hlavne do dvoch kategórií: organické fluorescenčné pigmenty a anorganické fluorescenčné pigmenty:
Charakteristiky zloženia: Na základe fluorescenčných farbív, tvorených povlakom živice alebo zrážaním, s jasnými farbami a silnými fluorescenčnými účinkami, ale molekulárna štruktúra je relatívne nestabilná.
Výkon ľahkej rýchlosti: Pri ultrafialovom (UV) ožiarení sú molekuly organických pigmentov náchylné na fotooxidáciu a fotodegradačné reakcie, čo vedie k rozbitiu fluorescenčných skupín alebo deštrukcii chromoforov, čím spôsobuje útlm intenzity farebného vyblednutia alebo fluorescenčnej intenzity. Všeobecne povedané, organické fluorescenčné pigmenty bez špeciálneho ošetrenia majú nízku odolnosť proti svetlu (napríklad asi 1-3 v štandarde ISO 105-B02) a sú náchylné k rýchlemu vyblednutiu po dlhodobom používaní vonku.
Opatrenia na zlepšenie: povlak mikrokapsuly, modifikácia povrchu a ďalšie technológie môžu zlepšiť jeho odolnosť proti svetlu. Napríklad niektoré špičkové výrobky používajú silánové spojovacie činidlá na ošetrenie povrchu pigmentu na zníženie priameho poškodenia ultrafialových lúčov do molekulárnej štruktúry a úroveň odolnosti voči svetlu sa môže zlepšiť na úroveň 3-4.
Charakteristiky zložiek: Hlavne zlúčeniny zriedkavých kovov Zeme (ako sú hliniky, kremičitany) alebo sulfidy, so stabilnou molekulárnou štruktúrou, vysokou teplotou a chemickou koróziou.
Výkon rezistencie na svetlo: Kryštalická štruktúra anorganických pigmentov má silnú rezistenciu na ultrafialové lúče, nie je náchylná na fotochemické reakcie a úroveň rezistencie na svetlo môže zvyčajne dosiahnuť úroveň 4-5 (štandard ISO). Napríklad rýchlosť zadržiavania farieb fluorescenčných pigmentov z vzácneho Zeme môže dosiahnuť viac ako 80% pri dlhodobej expozícii vonkajšej expozície (500 hodín testu starnutia UV starnutia).
Obmedzenia: Jas farby a intenzita fluorescencie sú nižšie ako organické pigmenty a náklady sú vyššie. Väčšinou sa používajú v scénach s extrémne vysokým požiadavkám na odolnosť proti poveternostným vplyvom (ako sú napríklad značky bezpečnosti dopravy a vonkajšie billboardy).
2. Kľúčové faktory ovplyvňujúce odolnosť fluorescenčných pigmentov
Ultrafialové lúče sú hlavným faktorom, ktorý spôsobuje vyblednutie pigmentu. V oblastiach s vysokou nadmorskou výškou a nízkym šírkou (ako sú tropické oblasti) je intenzita ultrafialovej energie vyššia a môže byť rýchlosť vyblednutia pigmentov
zrýchlené 2-3 krát. Pokusy ukazujú, že po teste starnutia xenónovej lampy (simulácia vonkajšieho svetla, 500 hodín) môže farebný rozdiel (AE) organických fluorescenčných pigmentov dosiahnuť 8-12
(Blednutie je očividne viditeľné voľným okom), zatiaľ čo AE anorganických pigmentov je iba 3-5.
Keď je koncentrácia pigmentu príliš nízka, pigmentové častice sú náchylné na zrýchlenú degradáciu v dôsledku zvýšenej hĺbky penetrácie ultrafialových lúčov;
Nerovnomerná disperzia spôsobí aglomeráciu miestneho pigmentu a vytvorí „horúce škvrny“ na urýchlenie oxidácie. Napríklad rýchlosť vyblednutia okolo aglomerovaných častíc je o 15%-20% rýchlejšia ako rýchlosť rovnomerne rozptýlenej oblasti.
Chemické vlastnosti fluorescenčného adhézneho vinylového substrátu (ako je migrácia plastifikátora) ovplyvnia stabilitu farbiva. Ak vinyl obsahuje anti-UV prísady (ako napríklad benzotriazolové UV absorbéry), môže tvoriť synergickú ochranu s farbivom a rezistencia na svetlo sa môže zlepšiť asi o 30%. Okrem toho priehľadná vrstva na ochranu UV (ako je napríklad akrylový povlak) môže ďalej blokovať ultrafialové lúče a predĺžiť životnosť farbiva.
3. Návrhy výkonnosti a výberu v praktických aplikáciách
Aj keď miznú do 1-2 rokov, sú prijateľné.
Zraďte ich s UV ochrannými povlakmi. Napríklad značka outdoorových fluorescenčných vinylových výrobkov používa potiahnuté organické pigmenty proti UV povlakom. Po 1 000 hodinách testu starnutia UV, farba
Miera retencie dosahuje 75%, čo vyhovuje potrebám vonkajšieho využívania po dobu 2-3 rokov.
Typická životnosť môže dosiahnuť viac ako 5 rokov.
Odpor je potrebné zlepšiť prostredníctvom technických zlepšení; Výhodou anorganických pigmentov je stabilita a trvanlivosť, ale je potrebné vyvážiť náklady a vizuálny efekt. Praktický
Aplikácie, príslušný typ pigmentu a ochrany je možné vybrať podľa intenzity svetla, očakávaného života a rozpočtu prostredia používania.
Analýza cyklu vonkajšieho vyblednutia a ovplyvňujúce faktory fluorescenčnej farby vinyl
Blednutý cyklus fluorescenčných farieb rezaných vinylu vo vonkajších prostrediach je jedným z hlavných ukazovateľov, ktorým používatelia venujú pozornosť. Je ovplyvnená viacerými faktormi, ako je typ pigmentu, podmienky prostredia a proces produktu. Nasledujúce kombinuje experimentálne údaje so skutočnými scenármi aplikácie na analýzu cyklu a pravidiel vyblednutia:
1. Definícia a hodnotenie kritérií cyklu vyblednutia
Cyklus vyblednutia sa zvyčajne vzťahuje na čas potrebný na to, aby sa farba materiálu výrazne zmizla z počiatočného stavu po exponovanom vonkajšej strane (farebný rozdiel ΔE≥5, vnímavý na voľným okom). Metódy hodnotenia zahŕňajú:
Test prírodnej expozície: nepretržité pozorovanie v typickom vonkajšom prostredí (napríklad mierne podnebie, ročné trvanie slnečného svitu viac ako 2000 hodín);
Test umelého zrýchľovaného starnutia: Simulujte ultrafialové lúče, teplotu, vlhkosť a ďalšie podmienky prostredníctvom skrinky starnutia xenónovej lampy a premieňajte ich na prirodzenú dobu expozície (zvyčajne 1 hodinu vystavenia xenónovej lampy ≈ 10-15 hodín prírodného svetla).
2. Typický cyklus vyblednutia rôznych typov farbív
Bežné výrobky: Organický pigment vinyl, ktorý nebol ošetrený svetlom, má zvyčajne vyblednutý cyklus 3-6 mesiacov vo vonkajších prostrediach. Napríklad určitá značka červených fluorescenčných vinylových nálepiek, po 3 mesiacoch vonkajšej expozície v južnom lete, môže AE dosiahnuť 6.2 a farba je zjavne slabá.
Vylepšené výrobky odolné voči svetlu: Produkty ekologických pigmentov, ktoré používajú technológiu poťahovania alebo pridávajú stabilizátory UV, môžu predĺžiť cyklus vyblednutia na 1-2 roky. Experimentálne údaje ukazujú, že po 1 000 hodinách testu starnutia xenónovej žiarovky (ekvivalent 1 roka prírodnej expozície) je AE zeleného fluorescenčného vinylu potiahnutého silánom 4,8, čo je blízko kritickej hodnote vyblednutia.
Štandardné produkty: Odolnosť svetla vzácneho zemského anorganického pigmentu vinylu je výrazne lepšia ako v prípade organických výrobkov a cyklus vyblednutia je zvyčajne 3-5 rokov. Napríklad určitá značka žltého anorganického fluorescenčného vinylu má AE 4,2 po 3 rokoch expozície vonku a miera zadržiavania farieb je stále 85%.
Vysoko odolné voči poveternostným vplyvom: Anorganické výrobky optimalizované pre extrémne prostredie (ako je pridanie prísad z kompozitného oxidu nano zinočnatého), môžu mať vyblednutie viac ako 5 rokov. Testy v oblastiach so silným ultrafialovým žiarením (ako je plošina Qinghai-Tibet) ukazujú, že AE po 5 rokoch expozície je 5,1, čo práve dosahuje štandard zjavného vyblednutia.
3. Vplyv hmotnosti environmentálnych faktorov v cykle vyblednutia
Environmentálne faktory | Stupeň nárazu (viacnásobné zrýchlenie rýchlosti vyblednutia) | Mechanizmus pôsobenia |
Intenzita UV | 2-5 krát | Priamo spúšťa fotodegradáciu pigmentových molekúl. Rýchlosť vyblednutia vo vysokých UV oblastiach (napríklad tropických oblastiach) je 2-3-krát vyššia ako v miernych oblastiach. |
Vlhkosť a zrážky | 1,5-2 krát | Vlhkosť urýchľuje chemickú koróziu medzi pigmentovými časticami a substrátom a rýchlosť vyblednutia v pobrežných oblastiach s vysokou vlhkosťou sa zvyšuje približne o 50%. |
Kolísanie teploty | 1-1,5 krát | Vysoká teplota urýchľuje oxidačnú reakciu a veľký teplotný rozdiel (napríklad teplotný rozdiel medzi dňom a nocou presahujúcim 20 ° C) spôsobuje tepelnú expanziu a kontrakciu materiálov, ktoré poškodzujú štruktúru farebnej vrstvy. |
Znečistenie ovzdušia | 1-2 krát | Priemyselné znečisťujúce látky (napríklad So₂, NOx) reagujú chemicky s farbivami a rýchlosť vyblednutia v priemyselných oblastiach je o 40% rýchlejšia ako v čistých oblastiach. |
4. Praktické stratégie na predĺženie cyklu vyblednutia
Kompozitný proces „anorganického pigmentu primerov organické pigment sfarbenie“ je prijatý, aby sa zohľadnilo farebná živosť a odolnosť voči svetlu. Napríklad vnútorná vrstva produktu vonkajšieho znaku používa anorganický žltý pigment (5 rokov odporu svetla) a povrchová vrstva je potiahnutá organickou fluorescenčnou červenou farbou. Celkový vyblednutie sa predĺži z 1 roka čistého organického pigmentu na 3 roky.
Vylepšite disperziu pigmentov a regulujte veľkosť častíc pigmentových častíc na 1-5 μm prostredníctvom procesu brúsenia s tromi rollmi, aby ste znížili lokálne vyblednutie spôsobené aglomeráciou.
Potiahnutie UV ochrannej vrstvy: Napríklad ochranný film PET (obsahujúci UV absorbér) môže blokovať viac ako 90% ultrafialových lúčov, čím sa vyblednutý cyklus rozširuje o viac ako 1 krát. Namerané údaje ukazujú, že organický fluorescenčný vinyl potiahnutý ochrannou vrstvou má AE iba 5,3 po 2000 hodinách starnutia xenónovej žiarovky, čo je ekvivalentné 4000 hodinovým účinkom expozície nekváhovaného produktu.
Používajte nano povlaky: nanočastice oxidu titaničitého (veľkosť častíc <50nm) sú rovnomerne rozptýlené v povlaku, ktorý môže odrážať a rozptýliť ultrafialové lúče a zároveň sa vyhýba vplyvu tradičných plnivov na transparentnosť farieb.
Vyhnite sa dlhodobým scenárom priamej expozície: Uprednostňujú sa pre výrobky, ktoré sa musia používať vonku vonku, sú uprednostňované pološkrené prostredia (napríklad v odkvapoch, okná na strane vozidla), ktoré môžu predĺžiť cyklus vyblednutia o 30%-50%.
Pravidelná údržba: Vyčistite povrchovú plochu produktu a priehľadné ochranné činidlo sprej každých 1-2 roky, aby ste doplňovali spotrebované UV prísady a predĺžili efektívnu životnosť približne o 1 rok.
5. Nákup a používať odporúčania
Krátkodobý dopyt (<1 rok): Vyberte si obyčajný organický fluorescenčný vinyl, ktorý má nízke náklady a vynikajúce farebné efekty, vhodné na dočasné činnosti alebo prechodné scény v interiéroch.
Strednodobý a dlhodobý dopyt (1-3 roky): uprednostňujú modifikované organické výrobky odolné voči svetlu alebo anorganicko-organické kompozitné výrobky, výkon a náklady na rovnováhu, vhodné pre komerčné billboardy, obchodné značky atď.
Dlhodobý dopyt (> 3 roky): Používajte vysoko odolnú voči počasiu vinylu vinylu s povrchovou ochrannou vrstvou, ktorá je vhodná pre scény s vysokými požiadavkami na trvanlivosť, ako sú dopravné značky a dekorácia verejných zariadení.
Vonkajší vyblednutie cyklu fluorescenčného vinylu rezaného vinylu nie je pevná hodnota, ale výsledkom dynamickej interakcie medzi farbívnymi vlastnosťami a faktormi životného prostredia. Prostredníctvom výberu vedeckého materiálu, optimalizácie procesu a primeranej údržby je možné v maximálnom rozsahu v rámci cyklu použitia cieľového použitia udržiavať farebnú stabilitu v maximálnom rozsahu. V skutočných aplikáciách musia používatelia kombinovať konkrétne podmienky prostredia a očakávanú životnosť, aby vyberali typy produktov a riešenia ochrany cielene.