Hoe snel kan ik in een versnelde UV- (QUV) of xenontest (Q-Sun) een jaar natuurlijke veroudering simuleren?

Het is een simpele vraag, maar helaas is er geen simpel antwoord. Het is theoretisch onmogelijk om een enkel magisch getal te hebben dat u kunt vermenigvuldigen met het aantal uren blootstelling van de verouderingstester om jarenlange blootstelling aan de buitenlucht te berekenen. Het probleem is niet dat we de perfecte verouderingstester nog niet hebben ontwikkeld. Hoe geavanceerd of duur uw verouderingstester ook is, u zult de magische factor nog steeds niet vinden. Het grootste probleem is de variabiliteit en complexiteit die inherent zijn aan blootstellingssituaties buitenshuis.

De relatie tussen blootstelling van de tester en blootstelling buiten hangt af van een aantal variabelen, waaronder:

• De geografische breedtegraad van de blootstellingslocatie (dichter bij de evenaar betekent meer UV).
• Hoogte (hoger betekent meer UV).
• Lokale geografische kenmerken, zoals wind om testmonsters te drogen, of de nabijheid van een watermassa om dauwvorming te bevorderen.
• Willekeurige variaties in het weer van jaar tot jaar, die op dezelfde locatie een degradatievariatie tot 2: 1 over opeenvolgende jaren kunnen veroorzaken.
• Seizoensvariaties (d.w.z. blootstelling in de winter kan slechts 1/7 zo ernstig zijn als blootstelling in de zomer).
• Oriëntatie van het monster (5 ° zuid, versus verticaal noorden).
• Isolatie van monsters (externe monsters met geïsoleerde ondersteuning worden vaak afgebroken 50% sneller dan niet-geïsoleerde monsters).
• Bedrijfscyclus tester (uren licht en uren vochtigheid).
• Bedrijfstemperaturen van de tester (heter is sneller).
• Het specifieke materiaal getest.
• Spectrale energieverdeling (SPD) van de laboratoriumlichtbron.

Uiteraard is het logisch zinloos om te spreken van een omrekeningsfactor tussen uren versnelde veroudering en maanden blootstelling buitenshuis. De ene is een constante toestand, de andere is variabel. De zoektocht naar een conversiefactor vereist dat de gegevens hun geldigheidsgrenzen overschrijden.

Met andere woorden: verouderingsgegevens zijn vergelijkende gegevens. Desalniettemin kunt u nog steeds geweldige gegevens krijgen over de duurzaamheid van testers voor versnelde veroudering. Maar u moet begrijpen dat de gegevens die u krijgt, vergelijkende gegevens zijn en geen absolute gegevens. Alles wat u kunt vragen over slecht weer in het laboratorium is een betrouwbare indicatie van de relatieve duurzaamheid van een materiaal in vergelijking met andere materialen. In feite kan hetzelfde worden gezegd over blootstellingstests in Florida. Niemand weet hoe een jaar in een openluchttentoonstelling “Black Box” op 5 ° Zuid zich verhoudt tot een jaar in een huis of auto. Zelfs buitentests geven u slechts relatieve indicaties van de werkelijke levensduur.

Vergelijkende gegevens kunnen echter erg krachtig zijn. Het kan bijvoorbeeld zijn dat een licht gewijzigde formule meer dan twee keer zo lang meegaat als uw standaardmateriaal. Of u zult merken dat van verschillende leveranciers die wat lijkt op identieke materialen, sommige zeer snel falen, de meeste binnen een gemiddeld tijdsbestek falen en enkele alleen falen na langdurige blootstelling. Of misschien merkt u dat een goedkopere formule even duurzaam is als uw standaardmateriaal, dat gedurende bijvoorbeeld 5 jaar daadwerkelijke dienst een aanvaardbare prestatie heeft geleverd.

Hier is een goed voorbeeld van de kracht van benchmarkinggegevens. Een coatingfabrikant was bezig met het ontwikkelen van een nieuw type blanke lak. De eerste QUV-tests veroorzaakten binnen 200-400 uur ernstige scheuren. Dit is veel eerder dan conventionele coatings die voor hetzelfde doel worden gebruikt. Na 3 jaar van herformulering en continu testen in de QUV-tester is de coating echter verbeterd, zodat verschillende formuleringen 2000-4000 uur in de QUV-tester kunnen weerstaan - veel beter dan conventionele coatings. Latere parallelle tests in Florida lieten een vergelijkbare 10: 1 toename in duurzaamheid zien. Maar als de coatingschemici hadden gewacht op de gegevens uit Florida voordat ze hun formuleringen hadden gewijzigd, zouden ze nog in de vroege stadia van herformulering verkeren en zou de coating niet het commerciële succes zijn dat het vandaag is.

Aan de andere kant, als je altijd aandringt op een "Rule of Thumb" conversiefactor, zoek deze dan empirisch op. Ondanks de onmogelijkheid van een universele conversiefactor, hebben honderden laboratoria met succes hun eigen interne correlatie ontwikkeld om hun Q-SUN- of QUV-testuren om te zetten in uren blootstelling buitenshuis. Het is echter belangrijk om te onthouden dat deze vuistregels zijn ontwikkeld op basis van empirische vergelijkingen van de eigen versnelde tests van het laboratorium met hun eigen blootstellingen buitenshuis. Daarnaast geldt de vuistregel voor conversies alleen voor:

• Het specifieke materiaal getest.
• De specifieke set van tijd- en temperatuurcycli van de laboratoriumtester.
• De specifieke blootstellingslocatie buitenshuis en de procedure voor monstermontage.

Als je buiten ervaring hebt met je materialen, duurt het niet langer dan een paar maanden voordat je je eigen vuistregel hebt ontwikkeld. Als u geen ervaring heeft met uw eigen materialen, is het wellicht mogelijk om te werken met concurrerende materialen die een geschiedenis van buitendienst hebben.

Veel laboratoria hebben met succes hun eigen correlatie ontwikkeld om Q-SUN- of QUV-testeruren om te zetten in blootstellingsuren.

Het is ook belangrijk om te onthouden: "Correlatie" betekent "Rangcorrelatie". Wanneer iemand vraagt: "Hoe correleren versnelde testers met de buitenkant?" wat ze eigenlijk zouden moeten vragen is: "In hoeverre repliceren de duurzaamheidsbeoordelingen van materialen in versnelde testers materiaalbeoordelingen aan de buitenkant?" Om de rangcorrelatie te meten, raden we Spearman's rho aan, een eenvoudig te berekenen statistische maat waarvoor geen sterke aannames over de gegevens vereist zijn die vereist zijn voor lineaire correlatiemetingen. Een studie van de QUV-testerbeoordelingen en Florida-duurzaamheid van 27 autolakken leverde rangcorrelaties op tot 0,89 tussen de QUV-tester-beoordelingen en de Florida-beoordelingen. De rangcorrelatie tussen de verschillende blootstellingen in Florida was 0,88 tot 0,95. Met andere woorden,

Om de ... te zien technisch bulletin LU-0833 voor meer informatie.