Analiza ușoarei (stabilitatea UV) a pigmenților fluorescenți în vinil de tăiere a culorilor fluorescente
Ca material utilizat frecvent în decorare, publicitate, artizanat și alte câmpuri, una dintre proprietățile de bază ale vinilului tăiat de culoare fluorescentă este stabilitatea de lungă durată a culorii, care depinde în principal de ușurința (stabilitatea UV) a pigmenților fluorescenti folosiți. Următoarea analiză este realizată din trei aspecte: tipul pigmentului, factorii de influență și performanța performanței:
1.. Tipuri de pigmenți fluorescenți și bază ușoară
Pigmenții fluorescenți sunt împărțiți în principal în două categorii: pigmenți fluorescenți organici și pigmenți fluorescenți anorganici:
Caracteristici ale compoziției: pe baza coloranților fluorescenți, formați prin acoperire sau precipitații de rășină, cu culori strălucitoare și efecte fluorescente puternice, dar structura moleculară este relativ instabilă.
Performanță ușoară: sub iradierea sub -ultravioletă (UV), moleculele de pigment organic sunt predispuse la reacții de fotooxidare și fotodegradare, ceea ce duce la ruperea grupurilor fluorescente sau la distrugerea cromoforilor, provocând astfel decorarea culorii sau atenuarea intensității fluorescenței. În general, pigmenții fluorescenți organici fără tratament special au o rezistență la lumină scăzută (cum ar fi aproximativ 1-3 sub standardul ISO 105-B02) și sunt predispuși la decolorarea rapidă după utilizarea pe termen lung în aer liber.
Măsuri de îmbunătățire: acoperirea microcapsulei, modificarea suprafeței și alte tehnologii pot îmbunătăți rezistența la lumină. De exemplu, unele produse de înaltă calitate folosesc agenți de cuplare silan pentru a trata suprafața pigmentului pentru a reduce deteriorarea directă a razelor ultraviolete la structura moleculară, iar nivelul de rezistență la lumină poate fi îmbunătățit la nivelul 3-4.
Caracteristici ingrediente: în principal compuși rari de metal pământ (cum ar fi aluminari, silicați) sau sulfuri, cu structură moleculară stabilă, rezistență la temperatură ridicată și la coroziune chimică.
Performanță de rezistență la lumină: Structura cristalină a pigmenților anorganici are o rezistență puternică la razele ultraviolete, nu este predispusă la reacții fotochimice, iar nivelul de rezistență la lumină poate atinge de obicei nivelul 4-5 (standard ISO). De exemplu, rata de retenție a culorilor de pigmenți fluorescenți de aluminat de pământ rar poate atinge mai mult de 80% sub expunere pe termen lung în aer liber (500 de ore de îmbătrânire UV).
Limitări: luminozitatea culorii și intensitatea fluorescenței sunt mai mici decât pigmenții organici, iar costul este mai mare. Acestea sunt utilizate mai ales în scene cu cerințe de rezistență la vreme extrem de ridicată (cum ar fi semnele de siguranță a traficului și panouri publicitare în aer liber).
2. Factorii cheie care afectează rezistența la lumină a pigmenților fluorescenți
Razele ultraviolete sunt principalul factor care provoacă decolorarea pigmentului. În zonele de înaltă altitudine și cu latitudine scăzută (cum ar fi zonele tropicale), intensitatea ultravioletelor este mai mare, iar rata de decolorare a pigmenților poate fi
accelerat de 2-3 ori. Experimentele arată că după testul de îmbătrânire a lămpii de xenon (simularea luminii exterioare, 500 de ore), diferența de culoare (ΔE) a pigmenților fluorescenți organici poate ajunge la 8-12
(decolorarea este evident vizibilă cu ochiul liber), în timp ce ΔE a pigmenților anorganici este doar 3-5.
Când concentrația de pigment este prea scăzută, particulele de pigment sunt predispuse la degradarea accelerată datorită adâncimii crescute de penetrare a razelor ultraviolete;
Dispersia inegală va provoca aglomerarea pigmentului local, formând „pete fierbinți” pentru a accelera oxidarea. De exemplu, rata de decolorare în jurul particulelor aglomerate este de 15% -20% mai rapidă decât cea a zonei dispersate uniform.
Proprietățile chimice ale substratului de vinil adeziv fluorescent (cum ar fi migrația plastifiantului) vor afecta stabilitatea colorantului. Dacă vinilul conține aditivi anti-UV (cum ar fi amortizoarele UV benzotriazol), acesta poate forma o protecție sinergică cu colorantul, iar rezistența la lumină poate fi îmbunătățită cu aproximativ 30%. În plus, un strat transparent de protecție UV (cum ar fi acoperirea acrilică) poate bloca în continuare razele ultraviolete și poate prelungi durata de viață a colorantului.
3. Sugestii de performanță și selecție în aplicații practice
Chiar dacă se estompează în termen de 1-2 ani, sunt acceptabili.
Potriviți -le cu acoperiri de protecție UV. De exemplu, o marcă de produse de vinil fluorescent în aer liber folosește acoperiri anti-UV acoperite cu pigmenți ecologici acoperiți. După 1000 de ore de test de îmbătrânire UV, culoarea
Rata de retenție atinge 75%, ceea ce răspunde nevoilor utilizării în aer liber timp de 2-3 ani.
Durata de viață tipică poate ajunge mai mult de 5 ani.
Rezistența trebuie îmbunătățită prin îmbunătățiri tehnice; Avantajul pigmenților anorganici este stabilitatea și durabilitatea, dar costul și efectul vizual trebuie să fie echilibrate. În practică
Aplicațiile, tipul adecvat de pigment și schema de protecție pot fi selectate în funcție de intensitatea luminii, durata de viață preconizată și bugetul mediului de utilizare.
Analiza ciclului de decolorare în aer liber și a factorilor de influență ai vinilului tăiat de culoare fluorescentă
Ciclul de decolorare al vinilului tăiat de culoare fluorescentă în medii în aer liber este unul dintre indicatorii de bază la care utilizatorii acordă atenție. Este afectat de mai mulți factori, cum ar fi tipul de pigment, condițiile de mediu și procesul de produs. Următoarele combină datele experimentale cu scenarii de aplicare reale pentru a analiza ciclul și regulile de decolorare:
1. Criterii de definiție și evaluare a ciclului de estompare
Ciclul de decolorare se referă de obicei la timpul necesar pentru ca culoarea materialului să se estompeze semnificativ de la starea inițială după ce a fost expus în aer liber (diferența de culoare ΔE≥5, perceptibilă la ochiul liber). Metodele de evaluare includ:
Test de expunere naturală: observație continuă într -un mediu tipic în aer liber (cum ar fi climatul temperat, durata anuală a soarelui de peste 2000 de ore);
Test de îmbătrânire accelerată artificială: simulați razele ultraviolete, temperatura, umiditatea și alte condiții printr-o cutie de îmbătrânire a lămpii de xenon și transformați-le în timp natural de expunere (de obicei 1 oră de expunere la lămpi de xenon ≈ 10-15 ore de lumină naturală).
2. Ciclul tipic de decolorare a diferitelor tipuri de coloranți
Produse obișnuite: vinil de pigment organic care nu a fost tratat cu rezistență la lumină are, de obicei, un ciclu decolorat de 3-6 luni în medii exterioare. De exemplu, o anumită marcă de autocolante de vinil fluorescent roșu, după 3 luni de expunere în aer liber în vara sudică, ΔE poate ajunge la 6,2, iar culoarea este evident slabă.
Produse îmbunătățite rezistente la lumină: Produsele de pigment ecologice care utilizează tehnologie de acoperire sau adaugă stabilizatori UV pot extinde ciclul de decolorare la 1-2 ani. Datele experimentale arată că după 1000 de ore de test de îmbătrânire a lămpii de xenon (echivalent cu 1 an de expunere naturală), ΔE de vinil fluorescent verde acoperit cu silan este de 4,8, care este aproape de valoarea critică a decolorării.
Produse standard: Rezistența la lumină a vinilului de pigment anorganic rar este semnificativ mai bun decât cel al produselor ecologice, iar ciclul de decolorare este de obicei de 3-5 ani. De exemplu, o anumită marcă de vinil fluorescent anorganic galben are un ΔE de 4,2 după 3 ani de expunere în aer liber, iar rata de retenție a culorii este încă 85%.
Produsele extrem de rezistente la intemperii: Produsele anorganice optimizate pentru medii extreme (cum ar fi adăugarea de aditivi compoziți cu oxid de zinc nano) pot avea un ciclu de decolorare de mai mult de 5 ani. Testele în zone cu radiații ultraviolete puternice (cum ar fi platoul Qinghai-Tibet) arată că ΔE după 5 ani de expunere este 5,1, ceea ce atinge doar standardul de decolorare evidentă.
3. Influența greutății factorilor de mediu asupra ciclului de estompare
Factorii de mediu | Gradul de impact (multiplu de accelerare a vitezei de decolorare) | Mecanism de acțiune |
Intensitate UV | De 2-5 ori | Declanșează direct fotodegradarea moleculelor de pigment. Viteza de decolorare în zonele UV ridicate (cum ar fi zonele tropicale) este de 2-3 ori mai mare decât în zonele temperate. |
Umiditate și precipitații | 1,5-2 ori | Umiditatea accelerează coroziunea chimică dintre particulele de pigment și substrat, iar viteza de decolorare în zonele de coastă cu umiditate ridicată crește cu aproximativ 50%. |
Fluctuații de temperatură | 1-1,5 ori | Temperatura ridicată accelerează reacția de oxidare, iar diferența mare de temperatură (cum ar fi diferența de temperatură între zi și noapte care depășește 20 ° C) determină expansiunea termică și contracția materialelor, ceea ce dăunează structurii stratului de culoare. |
Poluarea aerului | De 1-2 ori | Poluanții industriali (cum ar fi SO₂, NOX) reacționează chimic cu coloranți, iar viteza de decolorare în zonele industriale este cu 40% mai rapidă decât în zonele curate. |
4. Strategii practice pentru extinderea ciclului de estompare
Procesul compozit al „colorației de pigment organic de pigment anorganic” este adoptat pentru a ține cont atât de vividitatea culorii, cât și de rezistența la lumină. De exemplu, stratul interior al unui produs cu semn exterior folosește pigment galben anorganic (5 ani de rezistență la lumină), iar stratul de suprafață este acoperit cu roșu fluorescent organic. Ciclul general de decolorare este prelungit de la 1 an de pigment organic pur la 3 ani.
Îmbunătățiți dispersia pigmenților și controlați dimensiunea particulelor particulelor de pigment la 1-5 μm prin procesul de măcinare cu trei role pentru a reduce decolorarea locală cauzată de aglomerare.
Acoperirea stratului de protecție UV: De exemplu, filmul de protecție pentru PET (care conține absorbant UV) poate bloca mai mult de 90% din razele ultraviolete, extinzând ciclul de decolorare de mai mult de 1 ori. Datele măsurate arată că vinilul fluorescent organic acoperit cu stratul de protecție are un ΔE de numai 5,3 după 2000 de ore de îmbătrânire a lămpii de xenon, care este echivalent cu efectul de 4000 de ore de expunere a produsului necorespunzător.
Utilizați acoperirea nano: nanoparticulele de dioxid de titan (mărimea particulelor <50nm) sunt dispersate uniform în acoperire, care pot reflecta și împrăștia razele ultraviolete, evitând în același timp influența umpluturilor tradiționale asupra transparenței culorilor.
Evitați scenarii de expunere directă pe termen lung: pentru produsele care trebuie utilizate în aer liber, sunt preferate medii semi-umbrite (cum ar fi sub streașină, ferestrele laterale ale vehiculului), ceea ce poate extinde ciclul de decolorare cu 30%-50%.
Întreținere regulată: Curățați suprafața produsului și pulverizați agentul de protecție transparent la fiecare 1-2 ani pentru a reface aditivii UV consumatori și a prelungi durata de viață eficientă cu aproximativ 1 an.
5. Recomandări de cumpărare și utilizare
Cerere pe termen scurt (<1 an): Alegeți vinilul fluorescent organic obișnuit, care are efecte de culoare costuri reduse și restante, potrivite pentru activități temporare sau scene de tranziție interioare.
Cerere pe termen mediu și lung (1-3 ani): acordați prioritate produselor organice modificate rezistente la lumină sau produselor compozite anorganice-organice, performanței de echilibru și costului, potrivit pentru panouri publicitare, semne de magazin etc.
Cerere pe termen lung (> 3 ani): Utilizați vinil fluorescent anorganic extrem de rezistent la intemperii, cu un strat de protecție a suprafeței, care este potrivit pentru scene cu cerințe de durabilitate ridicată, cum ar fi semnele de trafic și decorarea instalației publice.
Ciclul de decolorare exterioară a vinilului tăiat de culoare fluorescentă nu este o valoare fixă, ci rezultatul interacțiunii dinamice dintre proprietățile colorante și factorii de mediu. Prin selecția materialelor științifice, optimizarea proceselor și întreținerea rezonabilă, stabilitatea culorii poate fi menținută în măsura maximă în cadrul ciclului de utilizare țintă. În aplicațiile reale, utilizatorii trebuie să combine condiții specifice de mediu și să se aștepte pe durata de viață pentru a selecta tipurile de produse și soluțiile de protecție într -un mod vizat.