干货 | 我国耐候性涂料的研究进展

来源:粉末登场 2021-06-15 09:47

慧正资讯:随着人们对生活要求的提高,涂料的耐候性已经成为评价涂料性能好坏的依据之一,我国正不断加深对这方面的研究。

本文主要综述的是涂料耐候性的机理特点、发展趋势、检验方法、防护措施等,解析其安全性、稳定性、环保性等问题,并发现未来的发展趋势。

即研究各种超级耐候性,环保性涂料,应用于各行各业,延长各种设备的使用寿命,一旦技术的突破,将会在涂料行业产生持久而深远的影响,促进我国经济的发展。

引言

我国涂料经过多年的发展,涂料工艺飞速发展,产品的种类已经趋于完善,涂料市场分类趋于更加精细,其中耐候性粉末涂料和水性涂料的优势渐渐崭露头角,拥有广阔的发展前景。

社会环境要求的进一步提高,资源压力的加大,迫使我们必须提高涂料的使用年限,把对资源的消耗降到最低。

涂料一般都是由基料组成,把涂料涂敷在工件时,就会发生相应的物理化学变化,其性能就会发生相应的变化,观察这些性能在环境中的变化及失去作用的时间,都可作为涂料性能优异的评价标准。

在考虑配方所使用的基料之间的关系时,增强涂层与工件的作用力,可有效降低工件被腐蚀的程度。当颜料与其他成分混合时,应当尽可能保持涂层的光泽,这样涂膜的耐光性和耐候性都有所提高。

提高涂料的耐候性,不仅可以降低涂层粉化、脱色、脱皮,而且从很大程度上节省了资源配置,促进了经济的快速增长。

2 耐候性涂料的特点

2.1 耐候性检验方法

涂料的生产必须检测耐候性,这是评价涂料性能的重要依据之一。按照国家标准规定,目前,评价涂层耐候性的常用方法如下。

(1)自然暴晒法:自然暴晒以美国暴晒为主,最常用的是朝南45℃暴晒,可同时选择几个不同气候环境进行试验,定期检验涂膜的光泽颜色变化。

该实验方法一般周期较长,而且不同的季节光强不同,产生的效果不同,因此不能够很快地指导科研生产。

(2)人工老化试验法:人工老化试验能够真实地再现光照、雨水等因素对材料的影响,其中光源是主要影响因素,较短时间就可以获得自然暴晒所需的时间过程。目前人工老化试验采用的光源有弧灯、紫外灯、高压水银灯,但都还存在一定的缺陷。

(3)户外加速老化试验法:该方法主要使用仪器随太阳转动而转动,模拟45℃朝南暴晒情况,该装置还需装有喷水管,夜晚时向涂层表面周期性喷射蒸馏水进一步加速老化的过程。

(4)水煮试验法:这是对粉末性涂料耐候性的一种检测方法,即采用高压锅水煮方式进行评估,对添加剂采用阶梯试验方法,分组进行,进行实验数据采集,得到对水耐沸性能的比较。

通过这些实验方法可以模拟各种涂料在不同环境下的耐候性试验,通过对比所采集的数据来确定最佳实验配方,对此可以节约大量的人力物力,为以后的实验方向打下坚定的基础。

2.2 影响涂料耐候性的因素

影响涂料耐候性的因素有很多,针对不同的涂料,其影响因素可能略有不同,总的来说有紫外线、湿度、高温、臭氧、酸雨、废气等,其中紫外线辐射是影响涂层的重要原因。

自然环境中的氧、水、紫外线经过一系列的反应,加速涂料老化分解,同时空气中的有机微颗粒及杂质都是涂料光氧化降解的敏感剂。涂料在其暴露于室外时,涂膜会受到各种因素影响,表现为光泽降低,涂膜出现裂纹开始粉化。

引起外墙涂料涂膜老化的因素主要是物理化学性,它们使分子间发生应力收缩,从而降低涂料性能。

为了加强涂料的耐候性,需要对每个因素进行分析,还要分析各种因素之间的相互影响。

对此我国有大量的专家学者在这方面花费时间精力,他们大多数都是采用对有效的成分、对基料进行改性,使其性能发生改变,发挥涂料超强的耐候性,降低成本,节约资源。

此外涂料的基料、颜料、溶剂助剂、施工条件都是涂料耐候性的重要影响因素。因此,提高涂料的耐候性是解决问题的重要方法之一。

3 我国耐候性涂料的研究现状

我国工业化及城市化的进程为工业涂料、建筑涂料等快速发展提供了机会,涂料行业的技术水平快速提高,从而使涂料的种类较快增加。

涂料产销量也有了大幅的提升,市场份额越来越大,表明我国涂料市场具有强大的发展潜力。

我国涂料发展不均匀,在一些常用的外墙涂料、装修涂料中,基本实现自我供给,但在一些关键涂料上还是依赖于进口。但近些年正在不断加大基础设施建设,很大程度上促进了我国涂料行业的发展。

影响涂料行业的不仅有竞争激烈的市场,还有越来越严格的环保要求,以人为本的生态发展理念是我国重要的发展理念,是所有行业必须遵从的。

从长远来看,未来发展一定会走向绿色环保道路。我国虽然是涂料大国,但耐候性较好的涂料还是远落后于发达国家。

目前我国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、外墙涂料等。

从国家层面来说,研究耐候性涂料是展现大国科技、创新、人才等方面的实力;从社会角度来看,耐候性涂料带来的不仅是经济效益,而且从很大程度上可以减少资源浪费。

我国市场上耐候性较好的涂料不仅有各种粉末涂料、户外涂料、水性涂料。无论是在原料筛选,还是改性方面,都能够达到产品的要求,在原料方面,我国市场资源丰富,各种改性树脂齐全,能够最大化满足产品研发。

我国是一个巨大的市场,潜力巨大,在与国外涂料竞争中,要看到在工艺技术及高端产品方面的差距,例如车面漆、船舶涂料都须从外国进口。

因此,加大对涂料耐候性机理的研究,掌握关键技术,这样才能够让我国的涂料在国际市场中份额越来越大。

4 结语

综上所述,涂料为所涂敷的仪器设备、建筑提供保护效果,耐候性是其中一项重要的技术指标,对耐候性的正确评价对涂料的研究和生产具有重要的现实意义。

以自然曝晒为主,人工老化为辅,两者相结合来评价涂料耐候性已经成为先进国家的较通用做法和发展趋势。

在未来的发展过程中,环保因素肯定是重中之重,不管是使用任何材料,还是对其他材料的改性及施工方法,都必须符合国家发展战略。

对其耐候性的检测不管是人工老化试验还是自然暴晒,都应以防脱落粉化为目的,增强涂层的附着力,提高设备的使用寿命。

目前的发展状态已明显不符合绿色环保无污染理念,随着我国经济的快速发展,人们对环保的要求越来越高,基础设施的大量建设,增强涂料的耐候性成为发展趋势。

我们应大力发展耐候性粉末涂料及水性涂料,他们具有广阔的发展前景,必将为我国的绿色健康发展带来动力,为我国的涂料行业添砖加瓦。

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