丙烯酸酯聚氨酯类涂层的防沾污失效机制研究.pdfVIP

张 阳等 ：丙烯酸酯聚氨酯类涂层 的防沾污失效机制研究 文章编号 ：1001—9731(2013)增刊 (II)一0221—04 丙烯酸酯聚氨酯类涂层的防沾污失效机制研究 张 阳，刘慧丛，杨 昕，李卫平，朱立群 (北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京 100191) 摘 要 ： 研究 了含氟丙烯酸酯聚氨酯 (FPA)涂层和 2 实 验 丙烯酸酯聚氨酯 (PA)涂层暴露在模拟 自然环境 (紫外 光、酸雨、灰尘)中的防沾污性能。结果表 明，FPA 涂 2．1 试样制备及实验方法 层的防沾污性能在暴露初期优于 PA涂层 ，且随着环 试样基材采用 10cm×5cm×0．1cm 的马 口铁 ， 境暴露时间的延长防沾污性能逐渐下降。根据两种涂 600 砂纸打磨后用无水 乙醇洗净吹干。将实验室 自 层在模拟 自然环境 中的表面光泽度 、接触角及滚动角 制的未改性和有机氟改性 的两种丙烯酸酯组分分别按 的变化特点，初步分析探讨 了这两种涂层的防沾污失 一 定 比例与聚酯组分 、异腈酸酯 固化剂、溶剂、流平剂 效机制，发现疏水性的FPA涂层与亲水性 的PA涂层 混合 ，搅拌均匀后用匀胶机旋涂在基材表面 ，放入 80 在模拟 自然环境 中的防沾污失效机制上存在着差异。 ℃烘箱中烘烤 2h，再室温放置 48h固化得到试样。 ． 关键词 ： 模拟 自然环境 ；丙烯酸酯聚氨酯 ；涂层；防沾 然后将试样放人模拟实验箱 中进行暴露实验 ，根据一 污；失效 定的暴露时间观察试样涂层表面 的防沾污性能等变 中图分类号 ： TQ630．7；TB324 文献标识码 ：A 化。 DOI：10．3969／j．issn．1001-9731．2O13．增刊 (Ⅱ)．0ll 模拟实验箱可以同时模拟紫外光 、酸雨和灰尘等 环境影响参数 。模拟紫外灯波长为 308nm，功率为 8 1 引 言 w，距试样表面 15cm，连续光照方式 ；模拟酸雨是 比 丙烯酸酯聚氨酯涂层兼具丙烯酸酯涂层保光、保 例为 6：3：1的硫酸、硝酸 、盐酸调配而成的pH值=== 色 、附着力强和聚氨酯涂层耐酸碱 、耐溶剂、低温 固化 5的溶液 ，每 12h模拟降雨 10g溶液；在防沾污性能 等优点，广泛应用于高装饰性涂装_1]。近年来 ，随着 测试中，污染源采用石墨粉末口 ，在试样表面沉积石 ． 社会环保意识的增强，涂层的防沾污性能也引起 了更 墨粉末约 40mg，用淋雨装置淋冲后烘干 ，测试涂层实 多的关注和研究_l3。]。具有 防沾污性能的涂层不易沾 验前的反射率A和实验后的反射率B，并计算涂层表 上灰尘颗粒 ，或容易在雨水作用下冲洗干净 。通过纳 A — R 面反射率 的减少率 x(x一 ×100 )，称 x为涂 米粒子改性 ]、有机氟硅化合物改性I6。等方法，可 以 ^ 获得具有表面微结构或低表面能的涂层 ，使涂层 的防 层的防沾污指数 。涂层 的x值小，意味着涂层 的防沾 沾污性能提高L8]。 污性能好 ，所 以对于防沾污涂层来说希望得到小的x 但是 ，在研究过程中发现 ，涂层的防沾污性并不具 值 。 备良好 的耐候性，在 自然环境下 明显降低甚至很快失 2．2 性能测试方法 效，而且有机涂层的防沾污失效机制到 目前还没有统 涂层表面成分采用美 国NicoletNEXUS-470进行 一 的共识lg 。因此 ，研究涂层在 自然