塑料部件的内饰与外饰涂层规格
要点总结
- 外饰失效由紫外线和水分驱动；内饰失效则由手部接触产生的化学品和磨损驱动。
- 内饰并不意味着温和——汽车内饰的表面温度超过大多数外部环境温度。
- 耐候暴露必须采用真实的光谱，否则测试会以阳光从不涉及的化学途径使涂层降解。
- 应先明确环境，再确定测试，而不是随意套用某项标准并寄望它能代表实际使用情况。
塑料部件的涂层规格经常沿用为其他应用编写的文件，环境则被隐含略过。结果是规格对产品不会遇到的应力测试得面面俱到，而对将导致其失效的应力却只字未提。
两组截然不同的应力
外饰使用以辐射和水分为主。紫外线会破坏涂层中的聚合物链，并在光线穿透处破坏下层基材，造成粉化、光泽降低、色偏和脆化。以雨水、冷凝和湿气形式出现的水分会渗入涂膜并在界面处累积，导致附着力丧失，在金属化体系中还会引发腐蚀。昼夜之间以及日照与阴影之间的温度循环，使每个界面在较大的膨胀失配下承受疲劳载荷。此外还有风沙颗粒、路面碎屑和清洗带来的磨损，以及燃油、融雪盐和清洁产品的化学暴露。
内饰使用以接触为主。手、清洁布、衣物和物体持续摩擦特定位置的表面。皮肤油脂、护手霜、防晒霜、消毒液和清洁化学品反复接触表面。增塑剂从相邻的软质部件中迁移出来。紫外线有所减弱但并非不存在，因为玻璃会透过其中一部分。
内饰并不意味着温和
认为内饰部件面临的环境更温和，是这一领域代价较高的误区之一，汽车内饰正说明了原因。阳光直射下玻璃后的深色表面，其温度远高于外部环境温度，并且日复一日持续数小时。涂层软化，增塑剂迁移加快，附着力在高温下受载，挥发性成分还会在玻璃上形成雾膜。
内饰部件受到的接触也远多于外饰部件。车门拉手、控制件周边或换挡周边会被触摸成千上万次，沾着使用者手上的各种物质，并用车主偏爱的任何产品清洁。这些特定位置的磨损和化学暴露超过大多数外饰表面所经历的。
正确的思路是：内饰与外饰规格应当在类型上不同，而不只是严苛程度不同。
正确进行耐候测试
加速耐候是规格最常在不考察是否能代表实际使用情况的前提下直接采用某项标准的领域。
关键变量是光谱分布。在短于自然阳光的波长上有大量输出的光源，会产生在实际使用中永不发生的光化学反应，使涂层通过与真实失效无关的途径降解。这可能使合格的涂层被判不合格，更糟糕的是，可能使候选方案的排序与现场实际不符。
湿度循环与辐射同样重要，因为真实暴露是干湿交替的，二者结合造成的损伤大于单独任一因素。暴露期间的温度必须受控且真实，因为光化学速率取决于温度。暴露时长还需要与使用寿命建立可靠的关系，最好通过与同一涂层体系的真实户外暴露进行相关性比对来确立。
在预算允许时，选择合适地点的自然户外暴露仍是验证加速方法的基准。它很慢，但它是唯一无可争议地具有代表性的暴露。
反映实际的化学品清单
对于外饰部件：可能发生溢漏的燃油和润滑油、融雪盐溶液、水平表面上的鸟粪和树液、汽车清洗化学品以及昆虫残留物——其中有几种呈酸性或具有酶活性，会特别侵蚀涂层。
对于内饰部件：家用和汽车清洁产品、消毒剂和玻璃清洁剂、人工汗液和皮肤油脂、护手霜、防晒霜、驱虫剂、含酒精的消毒液，以及食品和饮料残留物。来自相邻柔性部件的增塑剂迁移值得进行专门测试，因为它会在接触点造成软化和污染，而任何独立的化学暴露都无法揭示这一点。
两种情况下，接触方式都应与实际使用一致：溢漏采用静态点滴，清洁和手部接触采用反复擦拭。
按区域最恶劣情况制定规格
全球销售的产品所经历的条件差异，超出大多数规格的认知。潮湿的热带市场会加速水解、腐蚀和附着力丧失。高海拔和高纬度市场的紫外线更强。寒冷气候增大热循环幅度并增加融雪化学品。沙漠条件则兼有极端表面温度和颗粒物磨损。
围绕平均条件或最大市场制定的规格，会让在其他地方失效的产品通过——而来自温和市场的现场数据会让人放心，直到苛刻市场的退货到来。明确定义最恶劣的组合条件并据此验证，是支撑单一全球产品的唯一方法。
可用规格的结构
一份对双方都有用的规格应说明：用具体术语描述的使用环境，包括温度范围、湿度、辐射暴露和化学接触；所需的初始性能——附着力、厚度、光泽、颜色——及其测量方法和完整条件；所有参数固定的暴露方案；每次暴露后测量的性能及其验收限值；在图纸上标明的零件测试位置，包括边缘和复杂特征；以及抽样方案。
按此方式编写，涂层要么符合规格，要么不符合，供应商和客户都能判定。若只是罗列标准而不给出条件、环境或位置，就会出现常见的局面：双方都认真测试，却得出相反的结论。
颜色与光泽稳定性应有各自的限值
附着力要求在涂层规格中占主导地位，而现场实际收到的投诉往往是外观投诉：零件褪色、发黄、粉化，或与相邻部件不再匹配。
因此，颜色和光泽在暴露后需要各自的验收限值，以测量得到的变化而非目视评估来表达。这意味着要规定测量几何条件和光源、每次暴露后允许的最大色差以及最大光泽变化——并要理解这些是感知阈值，可接受的数值取决于零件是单独存在还是与另一涂层部件相邻。
相邻情形是最容易让项目栽跟头的。两个单独都满足色变限值的部件，可能向不同方向漂移而出现明显色差，这是一项合理的投诉，尽管两个零件按各自的标准都没有失效。当部件装配在一起且都有涂层时，规格应处理暴露后的相对差异，而不仅仅是各自的绝对变化。
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常见问题
塑料外饰涂层失效的主因是什么？
涂层及其下方基材的紫外线降解，以及界面处的水分。紫外线破坏聚合物链，造成粉化、光泽损失和颜色变化；水分通过涂膜或边缘渗入，导致附着力丧失，在金属化体系中还会造成腐蚀。热循环在二者之上又叠加了界面疲劳。
内饰使用真的要求更低吗？
不一定。汽车内饰表面在阳光透过玻璃照射下的温度远高于外部环境温度，而且内饰部件所受的手部接触、清洁化学品和磨损远多于外饰部件。应力是不同的，而不是减轻了。
为什么紫外线光源对耐候测试很重要？
因为短波输出过多的光源会产生自然阳光不会产生的光化学反应，使涂层通过在实际使用中永不发生的途径降解。使用不真实光谱的测试，可能使本可表现良好的涂层不合格，或使候选方案排序错误。
内饰规格应包含哪些化学暴露？
清洁产品、消毒剂和玻璃清洁剂；包括汗液、护手霜、防晒霜和消毒液在内的皮肤接触物质；以及从相邻软质部件迁移出来的增塑剂。最后一项经常被忽视，却会在涂覆的刚性部件与柔性部件接触处造成软化和污染。
规格应如何处理区域差异？
通过定义最恶劣的市场条件而不是平均条件。潮湿的热带气候加速水解和腐蚀；高紫外线地区加速光降解；寒冷气候增大热循环幅度。单一的全球规格应围绕其中最严苛的条件制定，而不是围绕最大的市场。
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