第2章 涂料概述幻灯片.pptVIP

2.5 涂膜的失效-辐射破坏（光辐射） 涂层的光辐射破坏实质上是涂料中的高聚物经光照引起高分子结构发生物理化学变化，宏观表现为失去光泽、变色、粉化、变脆、开裂等，实际在没有开裂、粉化前，涂膜抗渗性能已经下降，丧失保护性能。 涂层经光照后，吸水率明显增加。吸入水能引起涂层起泡、剥离、加速氧和电解质的扩散，从而加速涂层下金属的腐蚀和涂层的失效。 涂层的电阻随紫外光照射时间的增加而减小，由此计算出的孔隙率随光照时间而增加。 高分子涂膜材料在光照下是否断键而导致一系列的光氧化降解首先取决于分子链所吸收的波长能量和化学键的强度。此外，含有可吸收紫外光的光敏基团的聚合物易发生光降解。 2.5 涂膜的失效-辐射破坏（核辐射） 有机高分子链在高能射线的作用下，分子结构可能发生明显变化，主要是大分子链的交联和降解，从而带来涂膜保护性能、力学性能的丧失。 有机硅、酚醛以及杂环聚合物具有较好的耐辐射性能。 涂料中的填料、助剂均需对核能辐射稳定。 2.5 涂膜的失效-热破坏 涂膜的热失效归纳起来主要有三种情况： 高温热降解。当使用温度达到或接近高分子的热降解温度时，高分子链发生自由基降解反应。氧气的存在加速降解反应，会使热降解温度下降。一般情况下，芳香族主链的高聚物耐热性大于脂肪族的，有机硅类的大于杂链高聚物，杂链的大于碳碳链的。 对于非转化型涂膜，在较高温度下虽然未发生降解反应，但大分子链段具有了一定的活动能力，涂膜不再具有基本的力学性能（硬度、强度、附着性能），发生软化。 耐温变性。由于冷热交替温度变化带来涂膜的内应力较大，使涂膜开裂、脱壳等失效现象。西部高原地区昼夜温差大，已是众多涂装工程过早失效的原因之一。 2.5 涂膜的失效-力学破坏(应力破坏) 当涂层的内应力大于其强度时，漆膜就会开裂；当内应力大于附着力时，漆膜就会与基材剥离，丧失其保护作用。 涂膜的内应力 —涂膜内应力总和； —固化时体积收缩应力； —热固化冷却所产生的热应力； —使用过程中的温度应力。 2.5 涂膜的失效-力学破坏（磨损破坏） 涂膜的磨损是指在摩擦过程中胎膜微粒不断从涂膜表面分离下来的现象。 涂膜的磨损将大大促进环境腐蚀介质的渗入。 影响因素：摩擦系数、硬度、断裂强度（是指材料的抗拉强度，即测定材料在标准状态下受恒速增加的负荷作用直至断裂时的负荷值）、断裂功（是材料受拉伸直至断裂所吸收的总能量） 聚氨酯弹性体涂膜具有较好的耐磨性能，这是由于聚氨酯链段之间存在大量氢键，在无应力或低应力作用下氢键的作用类似于交联，降低了在溶剂中的溶胀。在高应力作用下，氢键发生断裂，分子发生延伸。当应力去除时，分子松弛，又重新形成新的氢键。 2.5 涂膜的失效-力学破坏（划伤破坏） 涂膜发生划伤破坏过程中往往有弹性形变、塑性形变、断裂形变，后两种形变产生划痕。 涂膜的耐划伤性能与其硬度密切相关。硬度是指涂膜表面被另一更应的物体穿入时的阻力。 硬度的测定常用方法：压痕硬度试验法、铅笔硬度测定法、摆杆硬度计。 2.5 涂膜的失效-力学破坏（冲击损伤） 涂料的耐冲击性又称冲击强度，是指涂覆在底材上的涂膜在经受高速率的重力作用下发生快速变形而不出现开裂或从金属底材上脱落的能力，它表现了被试验漆膜的柔韧性和对底材的附着力。 测定耐冲击性所用的仪器为冲击试验仪，是以一定质量的重锤落在涂膜样板上，使涂膜经受伸长变形而不引起破坏的最大高度，用重锤质量与高度的乘积表示涂膜的耐冲击性。 冲击检测分为正冲和反冲。 第2章 小结 2.1 涂层系统 2.2 涂料的基本组成及各组分的作用 2.3 涂料的成膜 2.4 涂膜附着理论 2.5 涂层的失效 2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（氧化聚合） 气干性涂料是利用空气中的氧气或潮气来固化成膜。 （1）氧化聚合涂料 含干性油的涂料按氧化聚合方式成膜，干燥性能与油的性质、油度、催干剂等有关。 干性油基的氧化聚合反应极为复杂，并且在干燥过程中始终有涂膜的分解产物产生，很难用某个化学反应来表述。但对于含共轭双键的油基，在干燥过程中，过氧化氢的生成不显著，仅在成膜以后才有过氧化氢生成，它的氧化聚合反应大致如下： 2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（氧化聚合） 重排以后的碳自由基可以与氧结合，并攻击双键形成聚过氧化物： 聚过氧化物是很稳定的，仅在光或热的作用下才能使过氧键均裂，但形成的烷氧基又能与双键反应形成醚键。 重排以后的碳自由基还可以直接进攻双键形成C—C交联聚合物： 2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（氧化聚合） 非共轭双键的油基在吸氧干燥过程中，过氧化氢含量不断增加，交联与过氧化氢的分解同时发生，并且不引起不饱和度的损失。它的氧化聚合反应大致如下 在钴金属催干剂、光或热作用下，过氧化氢分解成烷氧基： 2.3.2 转化型涂料-气干性涂料（