КАК ОЦЕНИТЬ ИСПЫТАНИЯ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ?

Когда лакокрасочное покрытие проходит испытания по Российским стандартам, тогда у потребителя не возникает вопросов, хорошая краска используется или плохая. Но вот если на краску нет Российких испытаний, то встает объективный вопрос: Почему? Возможно такая краска просто не может пройти испытания в лаборатории на соответствие ГОСТ и продавец намеренно не проводит данных испытаний. Есть вариант, что по разным причинам продавец физически не может провести такие испытания, например ему просто негде выкрасить образцы для тестов.

Для пластиковых окон в Российских стандартах установлены очень высокие нормы по долговечности - 20 лет для цветных профилей. По этому очень важно понимать, какие материалы соответствуют этим нормам, а какие нет. 

Любой покупатель ПВХ окон хотел бы, чтобы его цветные окна прослужили не меньше чем белые, ну или хотя бы те же 20 лет и не выцвели в самом начале эксплуатации за 2-3 года.

Так как нам в таком случае оценить краску и лакокрасочное покрытие, полученное с ее помощью, если нет Российски испытаний?

Тогда есть необходимость обратиться к европейским испытаниям, если такие имеются. Но чаще всего в европейских испытаниях не указывается долговечность, точнее в них нет привязки количества циклов облучения и климатического воздействия к долговечности выраженной в годах.

Для понимания этих величин попробуем проанализировать открытые источники информации.

Исходные данные европейских испытаний:

Испытания проводятся по DIN EN 513 метод 1 (п. 7.2), до дозы облучения 8 ГДж/м2 (4074 часа) в диапазоне длин волн 280-800 нм.

Согласно DIN EN 513 пункт 4.1.1 (с дословным переводом):

Ксеноновая лампа имеет мощность во всем диапазоне (УФ+видимый свет) от 280 нм до 800 нм в размере 550 Вт/м2 +- 55 Вт/м2, в том числе в УФ диапазоне от 280 нм до 400 нм в размере 60 Вт/м2+-12 Вт/м2.

Проверяем (учебник физики 8 класс): 550 Вт/м2 * 4074 часа (время теста) * 3600 секунд = 8066520000 Дж/м2 (всего по тесту) = 8 ГДж/м2 (всего по тесту) - сходится!

Есть некая информация, что в солнечной радиации 48 % энергии излучения приходится на видимую часть спектра, 45 % – на инфракрасную и только 7 % – на ультрафиолетовую. Проверим что говорит нам тест согласно DIN EN 513. Отдельно рассчитаем, что получится при этой пропорции по спектрам излучения, см. рассчет.

Что мы измеряем в процессе ксенотеста?

Будем считать, что ксенон в данном тесте практически не излучает ИК лучи, по этому основной диапазон излучения приходится на длины волн от 280 нм до 800 нм и равен 100%.

УФ диапазон ксенона в тесте 60 Вт/м2 +-12 Вт/м2, видимый свет в тесте 550 Вт/м2 +- 55 Вт/м2 (погрешности не рассматриваем). Тогда отношение одного к другому = 60 Вт/м2 /550 Вт/м2  = 0,11 = 11% - % УФ излучения на лабораторном ксеноне в общей энергии излучения.

Тогда 8 ГДж/м2 *11%(УФ излучения) = 0,88 ГДж/м2 всего УФ излучения в тесте. То есть, за время 4074 часа доза облучения составила 8 ГДж/м2 в диапазоне волн от 280 нм до 800 нм, и 0,88 ГДж/м2 в УФ спектре в диапазоне волн от 280 нм до 400 нм.

Остается выяснить, сколько лет фактически нужно, чтобы под солнцем получить дозу УФ излучения в 0,88 ГДж/м2. Для этого обратимся к действующему ГОСТ 9.045-75, Приложение 3, стр. 15, таблица 1: Значения доз суммарной ультрафиолетовой солнечной радиации с длинами волн менее 400 нм. Максимальное среднемесячное значение суммарной дозы ультрафиолетовой солнечной радиации с длинами волн менее 400 нм равно 8720 Вт*час/м2.

В некоторых открытых источниках, например в интернете, среднемесячные и суммарные дозы излучение получаемого землей выражены в Вт*час/м2 или Дж/м2, а так же в кал/м2. Это взаимозависимые физические величины, которые пересчитываются друг в друга с помощью простейших формул, а определяют одно и тоже. 

Среднемесячная доза именно ультрафиолетового излучения, а не всего излучения за год в жарком климате 8720 Вт*час/м2.
Переводим в ГДж/м2 в год (учебник физики 8 класс): (8720 Вт*час/м2 * 3600 секунд в часе) * 12 месяцев =  376704000 Дж/м2 в год = 0,376 ГДж/м2 в год.

где: (8720 Вт*час/м2*3600 сек)=31,392 МДж - среднемесячная "работа" (энергия) ультрафиолетового излучения. 

Ватт-час (Вт·ч) — внесистемная единица измерения работы или количества произведенной или потребленной энергии. Ватт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один ватт в течение одного часа. Отсюда 1 Вт·ч = 1 Вт · 3600 с = 3600 Дж.

Имея цифру "работы" ультрафиолетового излучения 0,376 ГДж/м2 в год в жарком климате и цифру "работы" ультрафиолетового излучения ксенотеста 0,88 ГДж/м2 получаем: 0,88 ГДж/м2 (всего) / 0,376 ГДж/м2 (в год УФ излучения) = 2,34 года (Эта цифра как в верховном суде - обжалованию не подлежит!)

При испытаниях до 20 ГДж/м2 соответственно получаем долговечность 5,85 лет, что уже можно рассматривать, как относительно неплохой результат, но все равно не соответствующий Российским стандартам.

ИТОГИ:

Испытания до 8 ГДж/м2 соответствуют 2,34 года

Испытания до 20 ГДж/м2 соответствуют 5,85 года

Далее нужно ознакомиться с результатами испытаний, для каждого продукта они свои, но принцип у них один и тот же. Контроль цвета проводят либо по 5-ти бальной шкале, где 1 балл - неудовлетворительно, 5 баллов - отлично, либо по координатному методу в системе цветовых координат CIE LAB, где рассчитывают отклонение дельта Е, которое не должно быть более чем 5 единиц.