涂層在戶(hù)外,經(jīng)
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(zhì)、失光、粉化、開(kāi)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(chǎng)家極為重視,而且涂料的使用公司也很關(guān)注,有專(zhuān)門(mén)的科技人員進(jìn)行測試研究。
戶(hù)外引起涂層老化的諸因素中,當以
日光和雨露
引起的光氧化和水解最為重要。
日光的輻射經(jīng)過(guò)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(cháng)為290nm以上的光波才能透入地面,其中波長(cháng)為290-400nm部分的輻射為紫外線(xiàn),400-700nm部分為可見(jiàn)光,700nm以上為紅外線(xiàn)。
太陽(yáng)光譜的波長(cháng)越短,其光量子的能量越大,更能引起光化學(xué)降解反應:
E =28650 / λ
波長(cháng)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(jiàn),紫外線(xiàn)的能量比可見(jiàn)光及紅外線(xiàn)大。
在290-400nm間的紫外線(xiàn)只占陽(yáng)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(jiàn)光和紅外線(xiàn)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(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 )引起膜內氧化及水解,并溶出一些降解產(chǎn)物。
在低濕度下,紫外線(xiàn)對漆膜破壞較慢,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(hù)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(jīng)??捎^(guān)察到滿(mǎn)板的凝露,會(huì )加速老化。
將汽車(chē)噴漆板置于晴朗高原,紫外線(xiàn)強烈但濕度僅15%-20%,年降雨量?jì)H6mm,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,以黑、黃玻璃遮除紫外線(xiàn),也幾乎不老化。
但無(wú)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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