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影響涂料耐候性的主要環境因素

2024-07-02 09:18:23

涂層在戶外,經

  • 日曬

  • 雨淋

  • 凝露

  • 寒暑交替

  • 污氣侵蝕

等諸因素的反復作用,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注,有專門的科技人員進行測試研究。


戶外引起涂層老化的諸因素中,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,水分透入涂層內引起腫脹及加速破壞。漆膜中或底板上若含可溶性鹽,會引起滲透壓使漆膜鼓泡,甚至銹蝕。含氧的露水摻入漆膜會引起膜內氧化及水解,并溶出一些降解產物。

在低濕度下,紫外線對漆膜破壞較慢,在濕態下則失光粉化大為加速

涂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。


一般戶外涂層每年有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別的。

我們清晨檢查曝曬架上的樣板,經??捎^察到滿板的凝露,會加速老化。

將汽車噴漆板置于晴朗高原,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。

同樣漆板置于潮濕的地區,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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