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慧正資訊:隨著人們對生活要求的提高,涂料的耐候性已經(jīng)成為評價涂料性能好壞的依據(jù)之一,我國正不斷加深對這方面的研究。
本文主要綜述的是涂料耐候性的機理特點、發(fā)展趨勢、檢驗方法、防護措施等,解析其安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性等問題,并發(fā)現(xiàn)未來的發(fā)展趨勢。
即研究各種超級耐候性,環(huán)保性涂料,應(yīng)用于各行各業(yè),延長各種設(shè)備的使用壽命,一旦技術(shù)的突破,將會在涂料行業(yè)產(chǎn)生持久而深遠的影響,促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。
引言
我國涂料經(jīng)過多年的發(fā)展,涂料工藝飛速發(fā)展,產(chǎn)品的種類已經(jīng)趨于完善,涂料市場分類趨于更加精細,其中耐候性粉末涂料和水性涂料的優(yōu)勢漸漸嶄露頭角,擁有廣闊的發(fā)展前景。
社會環(huán)境要求的進一步提高,資源壓力的加大,迫使我們必須提高涂料的使用年限,把對資源的消耗降到最低。
涂料一般都是由基料組成,把涂料涂敷在工件時,就會發(fā)生相應(yīng)的物理化學(xué)變化,其性能就會發(fā)生相應(yīng)的變化,觀察這些性能在環(huán)境中的變化及失去作用的時間,都可作為涂料性能優(yōu)異的評價標準。
在考慮配方所使用的基料之間的關(guān)系時,增強涂層與工件的作用力,可有效降低工件被腐蝕的程度。當(dāng)顏料與其他成分混合時,應(yīng)當(dāng)盡可能保持涂層的光澤,這樣涂膜的耐光性和耐候性都有所提高。
提高涂料的耐候性,不僅可以降低涂層粉化、脫色、脫皮,而且從很大程度上節(jié)省了資源配置,促進了經(jīng)濟的快速增長。
2 耐候性涂料的特點
2.1 耐候性檢驗方法
涂料的生產(chǎn)必須檢測耐候性,這是評價涂料性能的重要依據(jù)之一。按照國家標準規(guī)定,目前,評價涂層耐候性的常用方法如下。
(1)自然暴曬法:自然暴曬以美國暴曬為主,最常用的是朝南45℃暴曬,可同時選擇幾個不同氣候環(huán)境進行試驗,定期檢驗涂膜的光澤顏色變化。
該實驗方法一般周期較長,而且不同的季節(jié)光強不同,產(chǎn)生的效果不同,因此不能夠很快地指導(dǎo)科研生產(chǎn)。
(2)人工老化試驗法:人工老化試驗?zāi)軌蛘鎸嵉卦佻F(xiàn)光照、雨水等因素對材料的影響,其中光源是主要影響因素,較短時間就可以獲得自然暴曬所需的時間過程。目前人工老化試驗采用的光源有碳弧燈、紫外燈、高壓水銀燈,但都還存在一定的缺陷。
(3)戶外加速老化試驗法:該方法主要使用儀器隨太陽轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,模擬45℃朝南暴曬情況,該裝置還需裝有噴水管,夜晚時向涂層表面周期性噴射蒸餾水進一步加速老化的過程。
(4)水煮試驗法:這是對粉末性涂料耐候性的一種檢測方法,即采用高壓鍋水煮方式進行評估,對添加劑采用階梯試驗方法,分組進行,進行實驗數(shù)據(jù)采集,得到對水耐沸性能的比較。
通過這些實驗方法可以模擬各種涂料在不同環(huán)境下的耐候性試驗,通過對比所采集的數(shù)據(jù)來確定最佳實驗配方,對此可以節(jié)約大量的人力物力,為以后的實驗方向打下堅定的基礎(chǔ)。
2.2 影響涂料耐候性的因素
影響涂料耐候性的因素有很多,針對不同的涂料,其影響因素可能略有不同,總的來說有紫外線、濕度、高溫、臭氧、酸雨、廢氣等,其中紫外線輻射是影響涂層的重要原因。
自然環(huán)境中的氧、水、紫外線經(jīng)過一系列的反應(yīng),加速涂料老化分解,同時空氣中的有機微顆粒及雜質(zhì)都是涂料光氧化降解的敏感劑。涂料在其暴露于室外時,涂膜會受到各種因素影響,表現(xiàn)為光澤降低,涂膜出現(xiàn)裂紋開始粉化。
引起外墻涂料涂膜老化的因素主要是物理化學(xué)性,它們使分子間發(fā)生應(yīng)力收縮,從而降低涂料性能。
為了加強涂料的耐候性,需要對每個因素進行分析,還要分析各種因素之間的相互影響。
對此我國有大量的專家學(xué)者在這方面花費時間精力,他們大多數(shù)都是采用對有效的成分、對基料進行改性,使其性能發(fā)生改變,發(fā)揮涂料超強的耐候性,降低成本,節(jié)約資源。
此外涂料的基料、顏料、溶劑、助劑、施工條件都是涂料耐候性的重要影響因素。因此,提高涂料的耐候性是解決問題的重要方法之一。
3 我國耐候性涂料的研究現(xiàn)狀
我國工業(yè)化及城市化的進程為工業(yè)涂料、建筑涂料等快速發(fā)展提供了機會,涂料行業(yè)的技術(shù)水平快速提高,從而使涂料的種類較快增加。
涂料產(chǎn)銷量也有了大幅的提升,市場份額越來越大,表明我國涂料市場具有強大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
我國涂料發(fā)展不均勻,在一些常用的外墻涂料、裝修涂料中,基本實現(xiàn)自我供給,但在一些關(guān)鍵涂料上還是依賴于進口。但近些年正在不斷加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),很大程度上促進了我國涂料行業(yè)的發(fā)展。
影響涂料行業(yè)的不僅有競爭激烈的市場,還有越來越嚴格的環(huán)保要求,以人為本的生態(tài)發(fā)展理念是我國重要的發(fā)展理念,是所有行業(yè)必須遵從的。
從長遠來看,未來發(fā)展一定會走向綠色環(huán)保道路。我國雖然是涂料大國,但耐候性較好的涂料還是遠落后于發(fā)達國家。
目前我國正在大力研究的耐候性及超耐候性涂料,包括防火涂料、防腐涂料、外墻涂料等。
從國家層面來說,研究耐候性涂料是展現(xiàn)大國科技、創(chuàng)新、人才等方面的實力;從社會角度來看,耐候性涂料帶來的不僅是經(jīng)濟效益,而且從很大程度上可以減少資源浪費。
我國市場上耐候性較好的涂料不僅有各種粉末涂料、戶外涂料、水性涂料。無論是在原料篩選,還是改性方面,都能夠達到產(chǎn)品的要求,在原料方面,我國市場資源豐富,各種改性樹脂齊全,能夠最大化滿足產(chǎn)品研發(fā)。
我國是一個巨大的市場,潛力巨大,在與國外涂料競爭中,要看到在工藝技術(shù)及高端產(chǎn)品方面的差距,例如車面漆、船舶涂料都須從外國進口。
因此,加大對涂料耐候性機理的研究,掌握關(guān)鍵技術(shù),這樣才能夠讓我國的涂料在國際市場中份額越來越大。
4 結(jié)語
綜上所述,涂料為所涂敷的儀器設(shè)備、建筑提供保護效果,耐候性是其中一項重要的技術(shù)指標,對耐候性的正確評價對涂料的研究和生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。
以自然曝曬為主,人工老化為輔,兩者相結(jié)合來評價涂料耐候性已經(jīng)成為先進國家的較通用做法和發(fā)展趨勢。
在未來的發(fā)展過程中,環(huán)保因素肯定是重中之重,不管是使用任何材料,還是對其他材料的改性及施工方法,都必須符合國家發(fā)展戰(zhàn)略。
對其耐候性的檢測不管是人工老化試驗還是自然暴曬,都應(yīng)以防脫落粉化為目的,增強涂層的附著力,提高設(shè)備的使用壽命。
目前的發(fā)展狀態(tài)已明顯不符合綠色環(huán)保無污染理念,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對環(huán)保的要求越來越高,基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè),增強涂料的耐候性成為發(fā)展趨勢。
我們應(yīng)大力發(fā)展耐候性粉末涂料及水性涂料,他們具有廣闊的發(fā)展前景,必將為我國的綠色健康發(fā)展帶來動力,為我國的涂料行業(yè)添磚加瓦。
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