Analyse de la lumière de la lumière (stabilité UV) des pigments fluorescents en vinyle de coupe de couleur fluorescente
En tant que matériau couramment utilisé dans la décoration, la publicité, l'artisanat et d'autres champs, l'une des propriétés centrales du vinyle coupées fluorescentes est la stabilité de la couleur de longue durée, qui dépend principalement de la feux de la lumière (stabilité UV) des pigments fluorescents utilisés. L'analyse suivante est réalisée à partir de trois aspects: type de pigment, facteurs d'influence et performance des performances:
1. Types de pigments fluorescents et de base de la lumière de la lumière
Les pigments fluorescents sont principalement divisés en deux catégories: pigments fluorescents organiques et pigments fluorescents inorganiques:
- Pigments fluorescents organiques
Caractéristiques de composition: basées sur des colorants fluorescents, formés par revêtement ou précipitation en résine, avec des couleurs vives et de forts effets fluorescents, mais la structure moléculaire est relativement instable.
Performance de la flévier: sous l'irradiation ultraviolet (UV), les molécules de pigment organiques sont sujets à des réactions de photooxydation et de photodégradation, entraînant la rupture des groupes fluorescents ou la destruction des chromophores, provoquant ainsi la décoloration des couleurs ou l'atténuation de l'intensité de fluorescence. De manière générale, les pigments fluorescents organiques sans traitement spécial ont une faible résistance à la lumière (comme environ 1-3 selon la norme ISO 105-B02) et sont sujets à une décoloration rapide après une utilisation extérieure à long terme.
Mesures d'amélioration: le revêtement de microcapsule, la modification de surface et d'autres technologies peuvent améliorer sa résistance à la lumière. Par exemple, certains produits haut de gamme utilisent des agents de couplage de silane pour traiter la surface du pigment pour réduire les dommages directs des rayons ultraviolets à la structure moléculaire, et le niveau de résistance à la lumière peut être amélioré au niveau 3-4.
- Pigments fluorescents inorganiques
Caractéristiques des ingrédients: Principalement des composés métalliques de terre rare (tels que les aluminats, les silicates) ou les sulfures, avec une structure moléculaire stable, une température élevée et une résistance à la corrosion chimique.
Performance de résistance à la lumière: La structure cristalline des pigments inorganiques a une forte résistance aux rayons ultraviolets, n'est pas sujet aux réactions photochimiques, et le niveau de résistance à la lumière peut généralement atteindre le niveau 4-5 (standard ISO). Par exemple, le taux de rétention des couleurs des pigments fluorescents en aluminate de terres rares peut atteindre plus de 80% sous une exposition à l'extérieur à long terme (test de vieillissement UV de 500 heures).
Limites: La luminosité des couleurs et l'intensité de la fluorescence sont inférieures à celles des pigments organiques, et le coût est plus élevé. Ils sont principalement utilisés dans des scènes avec des exigences de résistance aux temps extrêmement élevées (telles que les panneaux de sécurité de la circulation et les panneaux d'affichage en plein air).
2. Facteurs clés affectant la résistance à la lumière des pigments fluorescents
- Intensité du rayonnement ultraviolet
Les rayons ultraviolets sont le principal facteur provoquant la décoloration des pigments. Dans les zones à haute altitude et à basse latitude (comme les zones tropicales), l'intensité ultraviolette est plus élevée et le taux de décoloration des pigments peut être
accéléré par 2-3 fois. Les expériences montrent qu'après le test de vieillissement de la lampe au xénon (simulant la lumière extérieure, 500 heures), la différence de couleur (ΔE) des pigments fluorescents organiques peut atteindre 8-12
(La décoloration est évidemment perceptible à l'œil nu), tandis que le ΔE des pigments inorganiques n'est que 3-5.
- Concentration et dispersibilité des pigments
Lorsque la concentration de pigment est trop faible, les particules de pigment sont sujettes à une dégradation accélérée en raison de l'augmentation de la profondeur de pénétration des rayons ultraviolets;
La dispersion inégale entraînera une agglomération locale des pigments, formant des "points chauds" pour accélérer l'oxydation. Par exemple, le taux de décoloration autour des particules agglomérés est de 15% à 20% plus rapide que celle de la zone uniformément dispersée.
- Protection du substrat et du revêtement
Les propriétés chimiques du substrat de vinyle adhésif fluorescent (comme la migration du plastifiant) affecteront la stabilité du colorant. Si le vinyle contient des additifs anti-UV (comme les absorbeurs UV benzotriazole), il peut former une protection synergique avec le colorant, et la résistance à la lumière peut être améliorée d'environ 30%. De plus, une couche de protection UV transparente (comme le revêtement acrylique) peut bloquer davantage les rayons ultraviolets et prolonger la durée de vie du colorant.
3. Suggestions de performance et de sélection dans des applications pratiques
- Scènes intérieures à court terme (comme la décoration intérieure, les expositions temporaires): les pigments fluorescents organiques peuvent être utilisés pour profiter de leur saturation haute couleur et de leurs avantages à faible coût,
Même s'ils s'estompent d'ici 1-2 ans, ils sont acceptables.
- Scènes extérieures à moyen et à long terme (comme les panneaux d'affichage, les autocollants de véhicules): il est recommandé d'utiliser des pigments fluorescents inorganiques ou des pigments organiques avec une modification de la résistance à la lumière, et
Faites-les associer à des revêtements de protection UV. Par exemple, une marque de produits de vinyle fluorescents extérieurs utilise des revêtements anti-UV biologiques enduits. Après 1000 heures de test de vieillissement UV, la couleur
Le taux de rétention atteint 75%, ce qui répond aux besoins de l'utilisation en plein air pendant 2-3 ans.
- Scènes environnementales extrêmes (telles que les zones en bord de mer et industrielles): les pigments inorganiques sont préférés. Leur résistance au spray salin et à la corrosion chimique peut assurer davantage la stabilité des couleurs, et
La durée de vie typique peut atteindre plus de 5 ans.
- Résumé: La résistance à la lumière des pigments fluorescents détermine directement les scénarios d'application du vinyle coupé de couleur fluorescente. Les pigments organiques sont meilleurs en couleur et la lumière
La résistance doit être améliorée grâce à des améliorations techniques; L'avantage des pigments inorganiques est la stabilité et la durabilité, mais le coût et l'effet visuel doivent être équilibrés. En pratique
Les applications, le type approprié de schéma de pigment et de protection peuvent être sélectionnés en fonction de l'intensité lumineuse, de la durée de vie attendue et du budget de l'environnement d'utilisation.
Analyse du cycle de décoloration extérieure et des facteurs d'influence du vinyle coupé de couleur fluorescente
Le cycle de décoloration du vinyle coupé de couleur fluorescente dans des environnements extérieurs est l'un des indicateurs de base auxquels les utilisateurs font attention. Il est affecté par plusieurs facteurs tels que le type de pigment, les conditions environnementales et le processus de produit. Ce qui suit combine des données expérimentales avec des scénarios d'application réels pour analyser le cycle et les règles de décoloration:
1. Définition et critères d'évaluation du cycle de décoloration
Le cycle de décoloration fait généralement référence au temps nécessaire pour que la couleur du matériau se fonde de manière significative de l'état initial après avoir été exposé à l'extérieur (différence de couleur ΔE ≥5, perceptible à l'œil nu). Les méthodes d'évaluation comprennent:
Test d'exposition naturelle: observation continue dans un environnement extérieur typique (comme le climat tempéré, durée annuelle du soleil de plus de 2000 heures);
Test de vieillissement accéléré artificiel: simulez les rayons ultraviolets, la température, l'humidité et d'autres conditions à travers une boîte de vieillissement de la lampe de xénon, et les convertir en temps d'exposition naturelle (généralement 1 heure d'exposition à la lampe de xénon ≈ 10-15 heures de lumière naturelle).
2. Cycle de décoloration typique de différents types de colorants
- Vinyle de pigment fluorescent organique
Produits ordinaires: le vinyle de pigment biologique qui n'a pas été traité avec une résistance à la lumière a généralement un cycle de décoloration de 3 à 6 mois dans des environnements extérieurs. Par exemple, une certaine marque d'autocollants en vinyle fluorescent rouge, après 3 mois d'exposition extérieure dans le sud de l'été, le ΔE peut atteindre 6,2, et la couleur est évidemment faible.
Produits améliorés résistants à la lumière: les produits pigments biologiques qui utilisent la technologie de revêtement ou les stabilisateurs UV peuvent prolonger le cycle de décoloration à 1 à 2 ans. Les données expérimentales montrent qu'après 1000 heures de test de vieillissement de la lampe au xénon (équivalent à 1 an d'exposition naturelle), le ΔE de vinyle fluorescent vert enduit de silane est de 4,8, ce qui est proche de la valeur critique de la décoloration.
- Vinyle de pigment fluorescent inorganique
Produits standard: La résistance à la lumière du vinyle de pigment inorganique de terres rares est nettement meilleure que celle des produits organiques, et le cycle de décoloration est généralement de 3 à 5 ans. Par exemple, une certaine marque de vinyle fluorescent inorganique jaune a un ΔE de 4,2 après 3 ans d'exposition extérieure, et le taux de rétention des couleurs est toujours de 85%.
Produits très résistants aux intempéries: les produits inorganiques optimisés pour les environnements extrêmes (comme l'ajout d'additifs composites d'oxyde de zinc) peuvent avoir un cycle de décoloration de plus de 5 ans. Les tests dans des zones à rayonnement ultraviolet fort (comme le plateau de Qinghai-Tibet) montrent que le ΔE après 5 ans d'exposition est de 5,1, ce qui atteint le niveau de la décoloration évidente.
3. Le poids d'influence des facteurs environnementaux sur le cycle de décoloration
| Facteurs environnementaux | Degré d'impact (décoloration de la vitesse multiple) | Mécanisme d'action |
| Intensité UV | 2-5 fois | Déclenche directement la photodégradation des molécules pigmentaires. La vitesse de décoloration dans les zones UV élevées (comme les zones tropicales) est 2 à 3 fois dans les zones tempérées. |
| Humidité et précipitations | 1,5-2 fois | L'humidité accélère la corrosion chimique entre les particules de pigment et le substrat, et la vitesse de décoloration dans les zones côtières avec une humidité élevée augmente d'environ 50%. |
| Fluctuations de température | 1-1,5 fois | La température à haute température accélère la réaction d'oxydation et une grande différence de température (comme la différence de température entre le jour et la nuit dépassant 20 ° C) provoque une expansion thermique et une contraction des matériaux, qui endommage la structure de la couche de couleur. |
| Pollution de l'air | 1-2 fois | Les polluants industriels (comme SO₂, NOx) réagissent chimiquement avec les colorants, et la vitesse de décoloration dans les zones industrielles est 40% plus rapide que dans les zones propres. |
4. Stratégies pratiques pour prolonger le cycle de décoloration
- Colorant et optimisation du processus
Le processus composite de «coloration pigmentaire organique pigment inorganique» est adopté pour prendre en compte à la fois la vivacité des couleurs et la résistance à la lumière. Par exemple, la couche intérieure d'un produit de signe extérieur utilise un pigment jaune inorganique (5 ans de résistance à la lumière) et la couche de surface est recouverte de rouge fluorescent organique. Le cycle de décoloration global est prolongé de 1 an de pigment organique pur à 3 ans.
Améliorer la dispersion des pigments et contrôler la taille des particules des particules de pigment à 1 à 5 μm à travers le processus de broyage à trois roules pour réduire la décoloration locale causée par l'agglomération.
- Technologie de protection de la surface
Couche de protection UV de revêtement: Par exemple, le film de protection TEP (contenant l'absorbeur UV) peut bloquer plus de 90% des rayons ultraviolets, prolongeant le cycle de décoloration de plus de 1 fois. Les données mesurées montrent que le vinyle fluorescent organique recouvert de couche protectrice a un ΔE de seulement 5,3 après 2000 heures de vieillissement de la lampe au xénon, ce qui équivaut à 4000 heures d'effet d'exposition du produit non enduit.
Utiliser le revêtement nano: les nanoparticules de dioxyde de titane (taille des particules <50 nm) sont uniformément dispersées dans le revêtement, qui peuvent refléter et disperser les rayons ultraviolets tout en évitant l'influence des charges traditionnelles sur la transparence des couleurs.
- Utiliser l'adaptation du scénario
Évitez les scénarios d'exposition directe à long terme: pour les produits qui doivent être utilisés à l'extérieur, les environnements semi-ombragés (comme sous les avant-toits, les fenêtres latérales du véhicule) sont préférées, ce qui peut prolonger le cycle de décoloration de 30% à 50%.
Entretien régulier: nettoyez la surface du produit et vaporisez un agent de protection transparent tous les 1 à 2 ans pour reconstituer les additifs UV consommés et prolonger la durée de vie effective d'environ 1 an.
5. Recommandations d'achat et d'utilisation
Demande à court terme (<1 an): Choisissez du vinyle fluorescent organique ordinaire, qui a un coût à faible coût et des effets de couleur exceptionnels, adaptés aux activités temporaires ou aux scènes de transition intérieure-extérieur.
Demande à moyen et à long terme (1 à 3 ans): Donnez la priorité aux produits organiques modifiés résistants à la lumière ou aux produits composites inorganiques-organiques, aux performances et au coût de l'équilibre, adaptés aux panneaux d'affichage commerciaux, aux panneaux de magasin, etc.
Demande à long terme (> 3 ans): utilisez du vinyle fluorescent inorganique très résistant aux intempéries avec une couche de protection de surface, qui convient aux scènes avec des exigences de durabilité élevées telles que les panneaux de circulation et la décoration publique des installations.
Le cycle de décoloration extérieure du vinyle coupé de couleur fluorescente n'est pas une valeur fixe, mais le résultat de l'interaction dynamique entre les propriétés colorantes et les facteurs environnementaux. Grâce à la sélection des matériaux scientifiques, à l'optimisation des processus et à une maintenance raisonnable, la stabilité des couleurs peut être maintenue dans la mesure maximale dans le cycle d'utilisation cible. Dans les applications réelles, les utilisateurs doivent combiner des conditions environnementales spécifiques et la durée de vie attendue pour sélectionner les types de produits et les solutions de protection de manière ciblée.
