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      影響涂料耐候性的主要環(huán)境因素

      2024-07-02 09:18:23

      涂層在戶外,經(jīng)

      • 日曬

      • 雨淋

      • 凝露

      • 寒暑交替

      • 污氣侵蝕

      等諸因素的反復(fù)作用,逐漸老化變質(zhì)、失光、粉化、開裂、剝落,失去裝飾和保護(hù)功能。


      因此涂層的耐候性,不僅涂料廠家極為重視,而且涂料的使用公司也很關(guān)注,有專門的科技人員進(jìn)行測(cè)試研究。


      戶外引起涂層老化的諸因素中,當(dāng)以

      日光雨露

      引起的光氧化和水解最為重要。


      日光的輻射經(jīng)過大氣層中的

      • 空氣分子

      • 臭氧

      • 塵埃

      • 水分

      等的吸收和散射,它的短波部分不能射入,僅波長為290nm以上的光波才能透入地面,其中波長為290-400nm部分的輻射為紫外線,400-700nm部分為可見光,700nm以上為紅外線。


      太陽光譜的波長越短,其光量子的能量越大,更能引起光化學(xué)降解反應(yīng):


      E =28650 / λ


      波長λ,nm
      能量E,[kcal/(g·mol)]
      300
      95.5
      400
      71.6
      500
      57.3
      600
      47.8
      700
      40.9
      800
      35.8


      從上可見,紫外線的能量比可見光及紅外線大。

      在290-400nm間的紫外線只占陽光總輻射量的

      4%

      左右,但卻是引起高聚物氧化降解的主要因素。

      可見光和紅外線雖能量較低,但在總輻射量中占比例較高,能使漆膜升溫而加速氧化和水解。


      日光之外的重要破壞因素是雨露,水分透入涂層內(nèi)引起腫脹及加速破壞。漆膜中或底板上若含可溶性鹽,會(huì)引起滲透壓使漆膜鼓泡,甚至銹蝕。含氧的露水摻入漆膜會(huì)引起膜內(nèi)氧化及水解,并溶出一些降解產(chǎn)物。

      在低濕度下,紫外線對(duì)漆膜破壞較慢,在濕態(tài)下則失光粉化大為加速。

      涂層表面形成水層的時(shí)間,凝露比降雨的時(shí)間更多,凝露是不可忽略的因素。


      一般戶外涂層每年有30%的時(shí)間是由凝露及雨水潤濕的,即每年約有2900h之多。當(dāng)然地區(qū)之間是有明顯的區(qū)別的。

      我們清晨檢查曝曬架上的樣板,經(jīng)??捎^察到滿板的凝露,會(huì)加速老化。

      將汽車噴漆板置于晴朗高原,紫外線強(qiáng)烈但濕度僅15%-20%,年降雨量僅6mm,經(jīng)3個(gè)月曝曬漆膜幾乎不降解。

      同樣漆板置于潮濕的地區(qū),以黑、黃玻璃遮除紫外線,也幾乎不老化。

      但無玻璃遮濾則迅速粉化,證明天候老化必須日光與潮濕共同作用。


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