ACCELERATED WEATHERING TESTING FOR THE Prove di invecchiamento accelerato per il 21° secolo Sean Fowler and Jeffrey Quill Q-Lab Corporation info@q-lab.com
Introduction
Introduzione st
More than a decade into the 21 Century, accelerated weathering test methods have turned a critical corner. A decade-long research project aimed at improving weathering testing protocols has resulted in a new, breakthrough ASTM test method. The research was performed by a broad coalition of automotive OEMs, coatings materials suppliers, and weathering specialists1. This new method and the research behind it prove that accelerated weathering can accurately replicate the effects of outdoor weathering. The fact that it took so many years demonstrates that correlating laboratory weathering ring tests to the natural environment nt is never a simple proposition. This article will explore the statee of weathering science at the turn of the 21st Century and the long path ath to the new breakthrough test method. thod.
The path towards a new approach
1
The Q-SUN Xe-3 was the first flat-array xenon arc tester with relative humidity and a large specimen capacity. Il Q-SUN Xe-3 fu il primo strumento ad arco di xeno con vassoio piatto con umidità relativa ad ampia capacità di campioni.
21ST CENTURY
At the end of the 20th century, accelerated weathering test standards for automotive coatings were dominated by methods specifying a particular ular xenon test chamber configuration. ion. These hardware-specific methods ods marked significant improvement nt over earlier automotive test methods that used carbon arc technology. However, they weree 1 typically effective in anticipatingg only certain modes of degradation, such as gloss-loss, over a narrow range of materials. In addition, results from these hardware-based xenon test standards did not correlate well with outdoor test results or the experiences of customers. At best, these xenon methods were only slightly more effective than other screening tests which were often performed using fluorescent UV lamp technology. Fluorescent UV technology thus has persisted as the workhorse of the accelerated weathering industry because it provides highly effective and economical screening tests. Originally, xenon weathering technology showed great promise because of the possibility that it could more
84 N. 21 - 2013 MAY/JUNE - international PAINT&COATING magazine
Oltre un decennio dopo l’inizio del 21° secolo, le metodologie di prova per l’invecchiamento accelerato hanno subito uno sviluppo cruciale. Un progetto di ricerca lungo dieci anni e mirato a migliorare i protocolli delle prove di invecchiamento accelerato è sfociato in un nuovo metodo all’avanguardia di prova ASTM. La ricerca è stata condotta da una vasta coalizione di OEM del settore auto, fornitori di vernici e specialisti dell’invecchiamento1. Questo nuovo metodo e la ricerca dietro ad esso dimostrano come l’invecchiamento accelerato possa replicare accuratamente gli effetti dell’invecchiamento in esterno. Il fatto stesso che ci siano voluti este così co tanti anni dimostra che correlare le prove di invecchiamento in laboratorio con l’ambiente naturale non è mai una cosa semplice. Questo articolo esplora lo stato dell’arQ tte della scienza dell’invecchiamento aall’alba del 21° secolo ed il lungo percorso che ha condotto a questo nuovo c metodo di prova all’avanguardia. m
IlI percorso verso un nuovo aapproccio A fine del 20° secolo, gli standard di Alla pprova di invecchiamento accelerato pper le vernici per auto erano dominati da metodi che specificavano una particolare configurazione della camera tic per pe il test allo xeno. Questi metodi così legati le a una specifica strumentazione avevano rappresentato un miglioraav mento men significativo rispetto ai precedenti metodi di prova automotive che utilizzava© Q-Lab no la tecnologia dell’arco di carbone. Tuttavia, essi erano tipicamente efficaci nell’anticipare solo alcune modalità di degradazione, come la perdita di brillantezza di una gamma ristretta di materiali. Inoltre, non vi era una buona correlazione fra i risultati di questi standard per il test allo xeno basati sulla strumentazione e i risultati dei test in esterno o l’esperienza dei clienti. Nel migliore dei casi, i metodi allo xeno erano solo poco più efficaci di altri screening spesso eseguiti utilizzando la tecnologia delle lampade fluorescenti UV. La tecnologia della fluorescenza UV ha quindi continuato ad essere la tecnologia trainante dell’industria dell’invecchiamento accelerato poiché fornisce uno screening altamente efficace ed economico.