汽車面漆加速酸蝕試驗的關鍵因素
汽車涂層表面材料一旦被破壞，就會形成酸蝕。這種材料的破壞是由于涂層內化學鍵發生酸促水解所形成的。當大量聚合物分子鏈或分子的化學鍵發生斷裂，就會發生涂層脫落。因為，在蒸發過程中酸在水滴邊緣凝結，使材料發生嚴重的破壞，從而形成了類似“環狀”或“水漬”圖案的酸蝕斑紋。
自1950年以來，氙燈試驗箱已經用于測試涂料的耐老化性能，并得到廣泛運用。氙燈試驗箱的氙弧燈光源經過過濾后可真實地模擬太陽光光譜，因此得到廣泛運用。傳統的氙燈試驗箱在其測試室的中心安裝有氙燈，測試樣品垂直放置在環繞氙燈的樣品架上，同時樣品架以一定的轉速圍繞氙燈旋轉。這種機型通常被叫做“旋轉鼓”式氙燈試驗箱。在這種垂直放置樣品的系統中，噴灑在樣品上的液體會很快地流失。Q-Sun氙燈試驗箱，將氙燈放置在測試室的頂部，測試零件和樣板以接近水平角度的方向安置在燈管下方。與傳統“旋轉鼓”式試驗箱不同，任何噴灑到樣品上的液體不會很快流走，可以在樣品上停留較長的時間，并緩慢地在樣品表面干燥。
一、加速酸蝕試驗的關鍵因素：
1.溫度
此前，杰克遜維爾戶外曝露結果中溫度是很重要的。溫度參數參照曝露于杰克遜威爾的實際樣品的實時測量，并進行了量化。在1993年，實測得高達80℃的樣品溫度。在2002年，杰克遜威爾對在實際零件和測試樣板的戶外環境條件下的測量顯示，樣品溫度大約為72℃，見表1。
根據以上數據，采用80℃作為加速測試中氙燈光照循環的黑板溫度。
2.雨水
科學家認為，必須使用含有特殊的化學成分和pH值的酸性溶液模擬杰克遜維爾的酸雨。從戶外觀察發現，小于0.25cm的急陣雨和薄云層最容易形成杰克遜維爾酸蝕。研究確定，低PH值降雨是產生酸蝕的最主要原因。例如，1989年杰克遜威爾收集的酸雨其pH值為3.49)。
從杰克遜維爾的氣象數據中可以得到，每年6～8月間，平均有10～15個這樣的天氣，見表2。
加速試驗室方法中，酸性溶液的pH值和化學成分是基于對杰克遜維爾雨水樣本進行分析的結果。
3.濕度和潮濕時間
研究發現，保持與杰克遜威爾的自然曝露環境一致的相對濕度是必要的。這樣可以更好地模擬戶外長時間的潮濕環境。杰克遜維爾氣候數據顯示，夏季的平均相對濕度約為80%，6～8月)。
對佛羅里達州和其他地區潮濕時間(TOW)的研究顯示，戶外樣品一半以上的時間處于潮濕狀態，造成測試樣品潮濕的主要因素是露水。在杰克遜維爾的戶外觀察證實了這一觀點，發現多數夏季夜晚，露水在零件和樣板上產生凝露。一般來說，露水在第2天早晨依然存在。
因此，在試驗室加速測試中，在黑暗循環中噴淋純水用于模擬夜晚凝露。同時，在測試中保持80%的相對濕度以模擬杰克遜維爾的夏季環境。
4.樣品放置角度
在杰克遜維爾，當曝露于戶外的樣板和零件被放置成水平或接近水平的角度時，可得到嚴重的酸蝕效果。通常來講，最嚴重的酸蝕出現在與水平成0°~5°角的條件下。
為模擬嚴酷的曝露條件，Q-Sun試驗箱的樣品架改造成與水平成0°角放置 (普通Q-Sun試驗箱中的樣品架為與水平成10°角放置)。
5.紫外線
根據經驗，要獲得與戶外結果對比的相關性，實驗室樣品應曝露于與戶外類似的光譜能量分布和類似強度的紫外光照下。對陽光光譜的研究顯示，盡管日光光譜在一天中時刻都在改變，在夏日中午陽光時340nm處的紫外光強為0.68 W/m2 nm。測量結果與CIE 85中表格4見附錄以及由ASTM的G03委員會所建議的新SMART2光譜的結果一致。
在一些舊版的汽車測試標準，例如SAE J1960中，使用一個“延伸紫外線”光譜來提高降解速率。這種光譜的缺陷在于包含低于陽光截止點(295nm)的短波。經驗告訴我們，這個光譜可能導致一些涂層在自然條件下不存在的老化現象。因此，新的測試標準，例如SAE J2527，指定如ASTM G151所述的日光過濾器以達到與自然條件更為接近的光譜這與IS0 4892-2和IS0 11341所指定的光譜相同)。BASF公司新的加速酸蝕測試步驟選擇了日光過濾器光譜，因為它能更好地模擬自然陽光。Q-Sun日光過濾器光譜與太陽光譜的比較見圖1。
這樣，我們基本確立了BASF/Q-Sun實驗室測試的一些基本參數，見表3。
對Q-Sun標準氙燈進行試驗箱改造以適應測試要求。增加了0°角的樣品架和雙重噴淋系統。雙重噴淋系統可設定程序，且可分別噴淋純凈去離子水和仿酸雨溶液。
改造后的Q-Sun氙燈試驗箱可按不同的測試循環運行，包括連續光照及間斷酸液噴淋。確定了一個明暗交替的曝露環境，可以很好地模擬杰克遜維爾的戶外酸蝕效果。酸液噴淋量和頻率取決于對戶外的模擬效果。
在經過若干次對比研究后，開發了一種優化的曝露循環。在測試循環確定后，測試樣品被置于Q-Sun中，并在200h后每過100h對樣品進行檢查，見表4。
二、酸蝕評估：
對酸蝕損失進行目測，并按(0～10最差)來對測試樣品評級。評級概括如下，見表5。
有些測試中，可對以上評級進行細化。
