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可依 4 種元素的比例來調配出想要模擬的氣候環境。

輻射率

第四節 耐候測試相關文獻

3. 可依 4 種元素的比例來調配出想要模擬的氣候環境。

另外,Berdahl 等人使用 17 種樣品分別在柏克萊和休士頓進行自然曝曬測試,

測試時間為 3 年,測試結果如圖 2-19、2-20、2-21、2-22。

圖 2-198 種太陽反射率較高圖 2-20 9 種太陽反射率偏低 的測試樣品位在柏克萊耐候性的測試樣品位在柏克萊耐候性 之比較之比較

(資料來源:P. Berdahl et al./2012)(資料來源:P. Berdahl et al./2012)

圖 2-19 和 2-20 的測試地點為柏克萊,在數據呈現上皆相當穩定,唯一發現 的事是在第 1 個月至第 6 個月這段的反射率明顯升高,是因為樣品表面上經為曝 曬和風化關係,導致部分的油及瀝青從表面上消失。

圖 2-21 休士頓自然曝曬耐候性圖 2-22 休士頓自然曝曬耐候性 之比較(朝北方)之比較(朝南方)

(資料來源:P. Berdahl et al./2012)(資料來源:P. Berdahl et al./2012)

圖 2-21 和 2-22 是各測試樣品耐候性的比較,測試地點位於休士頓,分為兩 組測試,其中一組測試樣品朝向北方(圖 2-21)另一組則為朝向南方(圖 2-22),太 陽反射率偏高的樣品在 3 年的耐候測試中只降低了 0.014 而朝向北方的測試樣品 則下降 0.063。

圖 2-23 為位於休士頓之測試樣品,因休士頓全年皆會降雨,圖的左半邊為無

添加氧化亞銅之測試樣品,因面向北方的樣品,光照時數不長,而且休士頓全年 皆有雨,導致表面濕度高而在表面生長藍綠藻或青苔之物質但是右半邊的圖則為 有添加氧化亞銅之測試樣品,則沒有生長出藍綠藻或青苔之物質。

圖 2-23 添加氧化亞銅與無添加之測試樣品對照圖 (資料來源:P. Berdahl et al./ 2012)

Berdahl 等人的結論顯示結論顯示在第 6~12 月太陽光反射率升高是因為風 化的作用而去除了表面上的瀝青和油。如果反射率增加幅度更大,表示初始表面 上油的比例佔更高。位在柏克萊的測試,將近 1 年的時間所有的數據都相當穩定,

而在最後的數據結果顯示樣品中太陽光反射率下降最多的為 0.008。

位在休士頓的自然曝曬測試中,並未注意到有明顯的汙漬。而在 3 年的測試 中皆朝向北方,未添加氧化亞銅的樣品,太陽光反射率下降的幅度為 0.063。而 有添加氧化亞銅的樣品,太陽光反射率的下降幅度只有 0.018。此項研究中發現 3 年的自然曝曬測試中,太陽光反射率的初始值與最終值得差距只小於 0.02。

研究中發現如果氣候環境中如濕度較高或是水氣較盛的地區,樣品表面會產 生藍綠藻或青苔等物質,會導致測試樣品的耐候性降低。

Gregory R.Fedor 和 Patrick J .Brennan 以色澤變化為參考依據,提出戶外自然 曝曬與人工加速老化(UVA)之間的關聯性。實驗中將樣品放在佛羅里達、亞利桑 那和俄亥俄州進行了 2 年戶外曝曬。將相同樣品在實驗室加速老化試驗箱內用兩

圖 2-24 聚氨酯戶外自然曝曬圖 2-25 聚氨酯人工加速老化 (資料來源: Fedor &Brennan)

聚氨酯塗料:該材料是一種塗在鋼材基底上的有光澤、灰色塗裝底漆。

戶外自然曝曬結果如圖 2-24,這種材料在所有三處戶外自然曝曬時都出現光 澤下降的現象。其中佛羅里達州和亞利桑那州樣品出現的光澤下降速度最快。曝 曬 2 年後,三處戶外自然曝曬現場的試驗板光澤都完全消失。所有 3 處老化現場 的樣品都出現某些粉化現象。另外佛羅裡達州的試驗板有 20%的表面出現生銹,

而俄亥俄州樣品則出現若干鏽斑,亞利桑那州樣品則無生銹。人工加速老化結果 如圖 2-25,加入濕度控制的測試循環都出現光澤下降和粉化非常迅速的現象。只 進行紫外光照的測試樣品也會出現光澤下降,但速度要慢得多,而且未出現粉化。

測試比較後加入濕度控制的樣品,光澤下降和粉化現象與戶外曝曬結果非常吻合。

但紫外線加速老化設備中的樣品未出現佛羅里達州樣品出現的生銹現象。

圖 2-26 汽車塗料戶外自然曝曬圖 2-27 汽車塗料人工加速老化 (資料來源: Fedor &Brennan)

汽車塗料:這種材料是一種汽車外用面漆,其為藍色,光澤度高,噴塗在鋁板 上。

戶外自然曝曬結果如圖 2-26,這種材料在三處戶外老化曝曬場都未出現外觀 變化,光澤下降都最小。人工加速老化結果如圖 2-27,這種材料在三種實驗室加 速老化循環中都未出現外觀變化。光澤檢測表明有幾個百分比的輕微光澤下降。

測試比較後因人工加速老化和戶外自然曝曬都未出現明顯變化,無法進行有效的 對比。

圖 2-28 聚酯戶外自然曝曬圖 2-29 聚酯人工加速老化 (資料來源: Fedor &Brennan)

聚酯塗料:這是一種有中度光澤、棕褐色、噴塗鋁材上的塗料。

戶外自然曝曬結果如圖 2-28,這種材料在所有三處戶外曝曬時都出現光澤下 降的現象。亞利桑那州樣品的光澤下降速度最快,其次是佛羅里達州,然後是俄 亥俄州。亞利桑那州和佛羅里達州樣品在曝曬 2 年時的光澤下降明顯,儘管俄亥 俄州只出現微小下降。人工加速老化結果如圖 2-29,這種材料在所有三種實驗室 加速老化循環中都出現光澤下降的現象。所有三種循環的光澤下降都很明顯,但 高輻照度紫外光照 4 小時/冷凝 4 小時循環中出現的光澤下降最快並且最嚴重。測 試比較後人工加速老化與佛羅里達州和亞利桑那州戶外自然曝曬結果非常吻合。

其老化 2000 小時的樣品外觀與佛羅里達州和亞利桑那州樣品老化 2 年的外觀類