影響塗料耐候性的主要環境因素

                    2024-07-02 09:18:23

                    塗層在戶外,經

                    • 日曬

                    • 雨淋

                    • 凝露

                    • 寒暑交替

                    • 污氣侵蝕

                    等諸因素的反複作用,逐漸老化變質、失光、粉化、開裂、剝落,失去裝飾和保護功能。


                    因此塗層的耐候性,不僅塗料廠家極為重視,而且塗料的使用公司也很關注,有專門的科技人員進行測試研究。


                    戶外引起塗層老化的諸因素中,當以

                    日光雨露

                    引起的光氧化和水解最為重要。


                    日光的輻射經過大氣層中的

                    • 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,更能引起光化學降解反應:


                    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間的紫外線隻占陽光總輻射量的

                    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,水分透入塗層内引起腫脹及加速破壞。漆膜中或底闆上若含可溶性鹽,會引起滲透壓使漆膜鼓泡,甚至鏽蝕。含氧的露水摻入漆膜會引起膜内氧化及水解,并溶出一些降解産物。

                    在低濕度下,紫外線對漆膜破壞較慢,在濕态下則失光粉化大為加速

                    塗層表面形成水層的時間,凝露比降雨的時間更多,凝露是不可忽略的因素。


                    一般戶外塗層每年有30%的時間是由凝露及雨水潤濕的,即每年約有2900h之多。當然地區之間是有明顯的區别的。

                    我們清晨檢查曝曬架上的樣闆,經常可觀察到滿闆的凝露,會加速老化。

                    将汽車噴漆闆置于晴朗高原,紫外線強烈但濕度僅15%-20%,年降雨量僅6mm,經3個月曝曬漆膜幾乎不降解。

                    同樣漆闆置于潮濕的地區,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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