涂料在曝曬過程中受到各種不同因素的作用,使涂層的物理化學(xué)和機(jī)械性能發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化,這種現(xiàn)象稱為涂膜的老化。影響涂膜老化的因素包括日光、風(fēng)、雪、雨、露、溫度、濕度、氧氣、化工氣體、鹽霧等。對(duì)于氟碳漆耐候性影響因素主要可歸結(jié)為:
(1)日光。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99% 以上在波長(zhǎng)為0.15?4.00μm 之間。大約50%的太陽輻射能暈在可見光譜區(qū)(波長(zhǎng)0.40?0.76 nm), 7%在紫外光譜區(qū)(波長(zhǎng)<0.4μm), 43%在紅外光譜區(qū)(波長(zhǎng)>0.76μm),最大能量在波長(zhǎng)0.475μm處。大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用包括大氣對(duì)太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整個(gè)大氣層時(shí),0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收。在可見光區(qū),大氣吸收很少, 但在紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收帶。
經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言,太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%??傒椛淞侩S緯度升高而減小,隨高度升高而增大。達(dá)到地面的紫外光的含量雖少,但對(duì)聚合物的破壞作用最明顯。
(2)溫度。太陽光的作用伴隨著溫度的上升,溫度升高也會(huì)加速漆膜的老化。對(duì)于同一類型的高分子材料,當(dāng)溫度升高到超過或接近其玻璃化溫度(Tg)時(shí), 在濕氣、紫外線的作用下,破壞作用會(huì)更加強(qiáng)烈。漆膜的熱老化主要是由于交聯(lián)過程及聚合物分子鏈的破壞;交聯(lián)的結(jié)果,產(chǎn)生了立體結(jié)構(gòu),使漆膜變硬、變脆,失去彈性;而分子鏈破壞的結(jié)果使大分子鏈斷裂,減少了分子長(zhǎng)度和分子量,表現(xiàn)為發(fā)軟、發(fā)黏。
(3)濕度。濕度的影響同溫度、光照等因素結(jié)合起來對(duì)漆膜的破壞更加明顯。低濕度的紫外線照射雖然也能使漆膜失光、粉化,但作用較慢,并且很少出現(xiàn)龜裂;而在高濕度下,紫外線照射的破壞作用得到加強(qiáng)。其原因主要是水分的吸收引起漆膜溶脹和體積變化,或使涂膜中水溶性物質(zhì)溶解出來,光線照射易使漆膜結(jié)構(gòu)破壞或加快光化學(xué)變化的作用。
(4)其他因素。工業(yè)腐蝕性氣體(如酸雨)對(duì)漆膜的直接破壞;鹽霧環(huán)境使漆膜容易吸收潮氣,加速漆膜破壞;沙塵對(duì)漆膜表面的磨損作用,使漆膜光澤度降低,加快漆膜表面粉化減薄的速度。