第九章 涂層老化

1、涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)1涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)沈陽理工大學(xué)沈陽理工大學(xué)涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)2教學(xué)要求：教學(xué)要求： 1. 了解老化的概念及其影響了解老化的概念及其影響 2. 理解掌握老化機理理解掌握老化機理 3. 掌握防止老化的措施掌握防止老化的措施涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)3目目 錄錄 涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)4 .1.1 .1.1 老化的概念老化的概念涂層在使用過程中會產(chǎn)生如下現(xiàn)象：涂層在使用過程中會產(chǎn)生如下現(xiàn)象： (1) (1) 涂層表面外觀的變化：龜裂、出現(xiàn)斑點、涂層表面外觀的變化：龜裂、出現(xiàn)斑點、 粉化、光澤、粉化、光澤、 顏色的改變等。顏色的改變等。(3) (3) 機械性能的變化：降低沖擊強度、彈

2、性等性能變化。機械性能的變化：降低沖擊強度、彈性等性能變化。 (4) (4) 防腐性能的變化：降低以致失去防腐效能的變化。防腐性能的變化：降低以致失去防腐效能的變化。 (5) (5) 電性能的變化：如絕緣電阻等電性能的變化。電性能的變化：如絕緣電阻等電性能的變化。上述涂層性能的變化是屬于老化現(xiàn)象。所謂老化是指涂層在使上述涂層性能的變化是屬于老化現(xiàn)象。所謂老化是指涂層在使用過程中，由于受到內(nèi)外因素的綜合影響，使涂層逐步失去原有的用過程中，由于受到內(nèi)外因素的綜合影響，使涂層逐步失去原有的優(yōu)良性能，以致最后喪失使用價值。優(yōu)良性能，以致最后喪失使用價值。(2) (2) 物理性能的變化：耐熱、耐寒、透氣

3、、透水等性能的變化。物理性能的變化：耐熱、耐寒、透氣、透水等性能的變化。5 .1.2 .1.2 影響老化的因素影響老化的因素9.1.2 9.1.2 影響老化的因素影響老化的因素外在因素外在因素物理因素物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素生物因素生物因素大氣氣候、日光（紫外線）因素大氣氣候、日光（紫外線）因素?zé)嶙饔脽嶙饔霉庾饔霉庾饔脵C械作用機械作用氧化作用氧化作用化學(xué)介質(zhì)（水、酸、堿、鹽霧等）作用化學(xué)介質(zhì)（水、酸、堿、鹽霧等）作用微生物的作用微生物的作用昆蟲的作用昆蟲的作用海生物的作用海生物的作用6內(nèi)在因素內(nèi)在因素主要是涂層中的主要是涂層中的主要成膜物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)主要成膜物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。它是。它是涂層耐老化

4、性涂層耐老化性能好壞的基本因素能好壞的基本因素。因為外因是通過內(nèi)因而起作用的。因為外因是通過內(nèi)因而起作用的。如如硅氧鍵結(jié)硅氧鍵結(jié)構(gòu)的主要成膜物質(zhì)就比碳碳結(jié)構(gòu)的主要成膜物質(zhì)耐老化性能好。這構(gòu)的主要成膜物質(zhì)就比碳碳結(jié)構(gòu)的主要成膜物質(zhì)耐老化性能好。這是因為硅氧鍵結(jié)合的鍵能比較大（鍵能是因為硅氧鍵結(jié)合的鍵能比較大（鍵能348kj/mol348kj/mol，i i鍵能為鍵能為374kj/mol374kj/mol。9.1.2 9.1.2 影響老化的因素影響老化的因素 另一內(nèi)在因素還與另一內(nèi)在因素還與涂層的內(nèi)部組分與配方涂層的內(nèi)部組分與配方有關(guān)。有關(guān)。例如例如，為了提，為了提高涂層的性能往往在涂料中要添加高

5、涂層的性能往往在涂料中要添加增塑劑、光熱穩(wěn)定劑、顏料增塑劑、光熱穩(wěn)定劑、顏料等。等。 它們的種類、性能、用途、用量，直接關(guān)系到涂層的老化性能。它們的種類、性能、用途、用量，直接關(guān)系到涂層的老化性能。如在一般情況下聚氯乙烯涂層在如在一般情況下聚氯乙烯涂層在130130140140就要開始分解，如果加就要開始分解，如果加入熱穩(wěn)定劑，就可以在入熱穩(wěn)定劑，就可以在170170180180溫度條件下使用。溫度條件下使用。綜上所述，可見老化是涂層本身新陳代謝的過程，是一種不可綜上所述，可見老化是涂層本身新陳代謝的過程，是一種不可逆的反應(yīng)或把它稱為永久的化學(xué)變化。涂層的老化也像巖石的風(fēng)化、逆的反應(yīng)或把它稱為

6、永久的化學(xué)變化。涂層的老化也像巖石的風(fēng)化、鋼鐵的銹蝕、生命的衰亡等等一樣是個不可抗拒的客觀過程，因此鋼鐵的銹蝕、生命的衰亡等等一樣是個不可抗拒的客觀過程，因此絕對地防止老化是辦不到的。不過，我們掌握其變化的規(guī)律性采取絕對地防止老化是辦不到的。不過，我們掌握其變化的規(guī)律性采取各種有效的措施，以減緩其變化的速度，達到提高涂層的防老化性各種有效的措施，以減緩其變化的速度，達到提高涂層的防老化性能，延長使用壽命則是完全可能的。能，延長使用壽命則是完全可能的。涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)7 9.2.1 9.2.1 關(guān)于游離基的概念關(guān)于游離基的概念游離基游離基原子游離基：如氫原子原子游離基：如氫原子H H、氯原子

7、、氯原子ClCl分之游離基：如氧分子分之游離基：如氧分子OOOO離子游離基：如果硫酸根離子游離基離子游離基：如果硫酸根離子游離基SOSO電中性的化合物殘?；喝缂谆坞x基電中性的化合物殘剩基：如甲基游離基 穩(wěn)定性高的游離基甚至在室溫下穩(wěn)定性高的游離基甚至在室溫下也能以游離基狀態(tài)長期存在。它也能以游離基狀態(tài)長期存在。它們有的完全沒有促使單體聚合的們有的完全沒有促使單體聚合的能力，它們對游離基型鏈式聚合能力，它們對游離基型鏈式聚合反應(yīng)就會起阻聚作用。反應(yīng)就會起阻聚作用。 2. 2. 游離子基的種類游離子基的種類游離基分類游離基分類( (按活性大小按活性大小) )參加化學(xué)反應(yīng)的能力強，在室溫參加化學(xué)

8、反應(yīng)的能力強，在室溫（或更低的溫度）下只能瞬時的（或更低的溫度）下只能瞬時的獨立存在。獨立存在。活潑的游離基活潑的游離基穩(wěn)定的游離基穩(wěn)定的游離基 1. 1. 游離基游離基：凡是帶有凡是帶有孤對電子孤對電子（不成對電子）的分子、原子、（不成對電子）的分子、原子、離子或電中性的化合物的殘剩基都稱游離基（即自由基）。如果只有離子或電中性的化合物的殘?；挤Q游離基（即自由基）。如果只有一個不成對電子稱單基。有兩個不成對電子稱雙基，依次類推。一個不成對電子稱單基。有兩個不成對電子稱雙基，依次類推。89.2.29.2.2 老化過程的實質(zhì)老化過程的實質(zhì)9.2.2 9.2.2 老化過程的實質(zhì)老化過程的實質(zhì) 一

9、般認為老化過程主要是游離基的反應(yīng)過程。當(dāng)涂層受到大氣中一般認為老化過程主要是游離基的反應(yīng)過程。當(dāng)涂層受到大氣中的氧、光、熱等作用時，使涂層中主要成膜物質(zhì)分子鏈的斷裂形成非的氧、光、熱等作用時，使涂層中主要成膜物質(zhì)分子鏈的斷裂形成非常活潑的游離基，這些游離基進一步能引起整個主要成膜物質(zhì)分子鏈常活潑的游離基，這些游離基進一步能引起整個主要成膜物質(zhì)分子鏈的分解，最后導(dǎo)致涂層老化變質(zhì)。的分解，最后導(dǎo)致涂層老化變質(zhì)。如果游離基能聚合成大分子趨于更穩(wěn)定的狀態(tài)，則會產(chǎn)生聚合。如果游離基能聚合成大分子趨于更穩(wěn)定的狀態(tài)，則會產(chǎn)生聚合。實際上，老化過程基本上有平行的化學(xué)過程：分解作用和聚合作用所實際上，老化過程基

10、本上有平行的化學(xué)過程：分解作用和聚合作用所構(gòu)成。即在老化分解成低分子物的同時，也存在著聚合大分子的過程。構(gòu)成。即在老化分解成低分子物的同時，也存在著聚合大分子的過程。例如，油基涂層在大氣中老化和聚氯乙烯涂層的受熱老化，在析出低例如，油基涂層在大氣中老化和聚氯乙烯涂層的受熱老化，在析出低分子產(chǎn)物和失重的同時，由于伴隨著聚合作用，涂層的溶解性降低而分子產(chǎn)物和失重的同時，由于伴隨著聚合作用，涂層的溶解性降低而硬度增加，但是，從老化的整個過程來看，涂層的重量減少，強度降硬度增加，但是，從老化的整個過程來看，涂層的重量減少，強度降低，脆裂等變化時經(jīng)常，因而分解作用是主要的。低，脆裂等變化時經(jīng)常，因而分解

11、作用是主要的。99.2.39.2.3 空氣中的氧化分解老化空氣中的氧化分解老化 在大氣條件下主要成膜物質(zhì)的穩(wěn)定性僅為室內(nèi)的在大氣條件下主要成膜物質(zhì)的穩(wěn)定性僅為室內(nèi)的1/101/101/501/50。在。在紅外線老化的涂層中可以檢驗出主要成膜物質(zhì)的某些氧化產(chǎn)物，如醛紅外線老化的涂層中可以檢驗出主要成膜物質(zhì)的某些氧化產(chǎn)物，如醛基、酮基與羧基?？梢姡繉釉诩t外大氣層中的老化主要是空氣的氧基、酮基與羧基?？梢?，涂層在紅外大氣層中的老化主要是空氣的氧化裂解，而陽光、風(fēng)、雨及所帶來的干濕交替、冷熱變化，則大大促化裂解，而陽光、風(fēng)、雨及所帶來的干濕交替、冷熱變化，則大大促進了氧的破壞作用。經(jīng)驗證明，涂層中含

12、有易被氧化的活性基團（如進了氧的破壞作用。經(jīng)驗證明，涂層中含有易被氧化的活性基團（如雙鍵、羧基、醛基雙鍵、羧基、醛基) )越多，則其大氣穩(wěn)定性越差。越多，則其大氣穩(wěn)定性越差。 升高溫度則氧化過程會顯著加速，如至升高溫度則氧化過程會顯著加速，如至150150以上則逐漸轉(zhuǎn)入熱分以上則逐漸轉(zhuǎn)入熱分解過程。由于氧氣及陽光都是由外部轉(zhuǎn)入，所以涂層的老化從表層開解過程。由于氧氣及陽光都是由外部轉(zhuǎn)入，所以涂層的老化從表層開始，朝陽面先于蔽陰面，逐漸遍及整個涂層。始，朝陽面先于蔽陰面，逐漸遍及整個涂層。 9.2.3 9.2.3 空氣中的氧化分解老化空氣中的氧化分解老化9.2.4 9.2.4 光的化學(xué)分解老化光

13、的化學(xué)分解老化 照射到地面的陽光僅含照射到地面的陽光僅含5 5的紫外線，因其能量大是引起涂層老的紫外線，因其能量大是引起涂層老化的主要因素之一。紫外線常引起涂層中主要成膜物質(zhì)的強烈分解老化的主要因素之一。紫外線常引起涂層中主要成膜物質(zhì)的強烈分解老化。對有機涂層來講，太陽輻射的紫外線是所有在大氣條件下作用于化。對有機涂層來講，太陽輻射的紫外線是所有在大氣條件下作用于涂層的其它各因素中最有侵蝕性的因素。太陽紫外線的能量與地區(qū)的涂層的其它各因素中最有侵蝕性的因素。太陽紫外線的能量與地區(qū)的緯度、高度、一日中的時間、季節(jié)以及地區(qū)的大氣狀況等因素有很大緯度、高度、一日中的時間、季節(jié)以及地區(qū)的大氣狀況等因素

14、有很大關(guān)系。分解作用將隨照射強度和時間的增加而增加，如在高空、高山關(guān)系。分解作用將隨照射強度和時間的增加而增加，如在高空、高山都會加強光的化學(xué)分解能力。都會加強光的化學(xué)分解能力。10 涂層中的主要成膜物質(zhì)，在光照下，有選擇的吸收一定波長范圍涂層中的主要成膜物質(zhì)，在光照下，有選擇的吸收一定波長范圍的光，也會變成游離基。的光，也會變成游離基。 漆膜對光線的吸收，既與主要成膜物質(zhì)的本性有關(guān)，又與顏料性漆膜對光線的吸收，既與主要成膜物質(zhì)的本性有關(guān)，又與顏料性質(zhì)有關(guān)。涂料中的顏料使光線透過性愈小則對主要成膜物質(zhì)防止光線質(zhì)有關(guān)。涂料中的顏料使光線透過性愈小則對主要成膜物質(zhì)防止光線作用的保護能力愈強，如果用

15、白色顏色可降低紫外線的透過率。作用的保護能力愈強，如果用白色顏色可降低紫外線的透過率。 9.2.4 光的化學(xué)分解老化光的化學(xué)分解老化9.2.5 9.2.5 熱分解老化熱分解老化有機涂層具有有限的耐熱性，允許使用溫度的最高限度有有機涂層具有有限的耐熱性，允許使用溫度的最高限度有200200250 250 ，僅有耐熱涂層（如硅有機涂層）在較高的溫度下才能達到持，僅有耐熱涂層（如硅有機涂層）在較高的溫度下才能達到持久的穩(wěn)定性。久的穩(wěn)定性。在低溫下又無機械影響時，一般有利于延長涂層的壽命，因為在低溫下又無機械影響時，一般有利于延長涂層的壽命，因為老化過程進行的較緩慢。低溫下涂層的變形，在大多數(shù)場合下，

16、能老化過程進行的較緩慢。低溫下涂層的變形，在大多數(shù)場合下，能迅速引起涂層的破壞。隨著溫度的升高，分解速度增大，溫度每升迅速引起涂層的破壞。隨著溫度的升高，分解速度增大，溫度每升高高1010，分解速度大約增加一倍。，分解速度大約增加一倍。 在實際條件下主要成膜物質(zhì)的熱分解老化是在大氣中發(fā)生的，在實際條件下主要成膜物質(zhì)的熱分解老化是在大氣中發(fā)生的，所以它是和氧化分解作用結(jié)合進行的。所以它是和氧化分解作用結(jié)合進行的。涂裝工藝學(xué)涂裝工藝學(xué)119.3.1 9.3.1 涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系 涂層的耐大氣性是一個極為復(fù)雜的指標，它幾乎決定于涂層的化涂層的耐大氣性是一個極為復(fù)雜

17、的指標，它幾乎決定于涂層的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)。該指標可按涂層在大氣條件下作用，經(jīng)一定時間學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)。該指標可按涂層在大氣條件下作用，經(jīng)一定時間后遭受腐蝕的基體金屬表面所占的百分數(shù)表示。后遭受腐蝕的基體金屬表面所占的百分數(shù)表示。 由前所述，可知涂層的老化與耐大氣性是有很大關(guān)系的。也就是由前所述，可知涂層的老化與耐大氣性是有很大關(guān)系的。也就是說若涂層已老化，它也就喪失了耐大氣性。相反，涂層的耐大氣性愈說若涂層已老化，它也就喪失了耐大氣性。相反，涂層的耐大氣性愈高，也就愈耐老化，可見兩者是相輔相成的關(guān)系。高，也就愈耐老化，可見兩者是相輔相成的關(guān)系。 涂層的耐大氣性有下列因素決定：涂層的耐大氣性

18、有下列因素決定： 1. 1. 涂漆金屬的本性：由附著力的四種來源可知，涂漆金屬的本涂漆金屬的本性：由附著力的四種來源可知，涂漆金屬的本性首先影響到涂層最重要的性質(zhì)之一性首先影響到涂層最重要的性質(zhì)之一附著力。經(jīng)測定各種漆膜的附附著力。經(jīng)測定各種漆膜的附著力與金屬本性間的關(guān)系，按著附著力的大小，可將金屬排列如下：著力與金屬本性間的關(guān)系，按著附著力的大小，可將金屬排列如下：鎳鋼鐵銅黃銅鋁錫鉛。鎳鋼鐵銅黃銅鋁錫鉛。 這種情況解釋了如下事實：如對鋼有良好的附著力的涂層可能對這種情況解釋了如下事實：如對鋼有良好的附著力的涂層可能對鋁、錫的附著力是不良的。對這類金屬必須采用附著力較大的涂層。鋁、錫的附著力是

19、不良的。對這類金屬必須采用附著力較大的涂層。 129.3.1 涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系2. 2. 涂裝前的表面處理。涂裝前的表面處理。 3. 3. 漆膜的主要成膜物質(zhì)對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性。漆膜的主要成膜物質(zhì)對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性。 4. 4. 顏料的化學(xué)穩(wěn)定性。顏料的化學(xué)穩(wěn)定性。 5. 5. 涂層的使用條件及周圍介質(zhì)的性質(zhì)（大氣條件、海水、酸液涂層的使用條件及周圍介質(zhì)的性質(zhì)（大氣條件、海水、酸液等）。等）。 6. 6. 涂裝工程的質(zhì)量。涂裝工程的質(zhì)量。 可見，要提高涂層的耐大氣性，就要從上述因素來考慮，也可以可見，要提高涂層的耐大氣性，就要從上述因素來考慮，也可以

20、把這些因素看作是影響涂層老化的因素。把這些因素看作是影響涂層老化的因素。 9.3.2 9.3.2 防老化措施防老化措施由前所述，影響老化的有內(nèi)、外兩個方面的因素，而以內(nèi)因為主。由前所述，影響老化的有內(nèi)、外兩個方面的因素，而以內(nèi)因為主。因此在防老化問題上也應(yīng)這樣考慮。一般的防老化措施如下：因此在防老化問題上也應(yīng)這樣考慮。一般的防老化措施如下： 1. 1. 采用異類涂層采用異類涂層 要求一種涂層具既具有對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性又具有對金屬表要求一種涂層具既具有對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性又具有對金屬表面的良好附著力，有些涂層是達不到的。因此，為了達到提高涂層的面的良好附著力，有些涂層是達不到的。因此，為了

21、達到提高涂層的耐大氣性或延緩?fù)繉拥睦匣讓樱ǖ灼幔┮捎门c基體金屬附著力耐大氣性或延緩?fù)繉拥睦匣?，底層（底漆）要采用與基體金屬附著力良好的涂料，而外表涂層（面漆）要采用對周圍介質(zhì)作用穩(wěn)定性好的良好的涂料，而外表涂層（面漆）要采用對周圍介質(zhì)作用穩(wěn)定性好的涂料。涂料。 139.3.2 防老化措施防老化措施 如過氯乙烯清漆，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但同時卻具有極低的附著性如過氯乙烯清漆，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但同時卻具有極低的附著性能。油性甘油鄰苯二甲酸樹脂清漆具有很高的附著力，但與過氯乙烯能。油性甘油鄰苯二甲酸樹脂清漆具有很高的附著力，但與過氯乙烯甘油鄰苯二甲酸多層異類涂層便具有良好的附著性能和化學(xué)穩(wěn)定性。甘

22、油鄰苯二甲酸多層異類涂層便具有良好的附著性能和化學(xué)穩(wěn)定性。 2. 2. 涂料中添加劑光屏蔽劑、耐蝕顏料涂料中添加劑光屏蔽劑、耐蝕顏料 有些顏料是一種能屏蔽紫外線的物質(zhì)，能阻止紫外線穿透漆膜，有些顏料是一種能屏蔽紫外線的物質(zhì)，能阻止紫外線穿透漆膜，通常把它們稱為光屏蔽劑，如碳黑、氧化鋅、鱗片狀顏料（鋁粉）等通常把它們稱為光屏蔽劑，如碳黑、氧化鋅、鱗片狀顏料（鋁粉）等另外，鋁粉對水的滲透作用，還有相當(dāng)強的抵抗力。在涂料中加入光另外，鋁粉對水的滲透作用，還有相當(dāng)強的抵抗力。在涂料中加入光屏蔽劑就會推遲老化進程，延長其使用壽命。屏蔽劑就會推遲老化進程，延長其使用壽命。 在涂料中加入一些具有防銹能力的顏

23、料，如紅丹、鋅鉻黃、氧化在涂料中加入一些具有防銹能力的顏料，如紅丹、鋅鉻黃、氧化鐵紅等，能提高涂層的防銹能力。鐵紅等，能提高涂層的防銹能力。 3. 3. 采用紫外線吸收劑采用紫外線吸收劑 紫外線吸收劑對紫外線的吸收能力可超過涂料中主要成膜物質(zhì)的紫外線吸收劑對紫外線的吸收能力可超過涂料中主要成膜物質(zhì)的10001000倍。在涂料中加入它可防止涂層光的化學(xué)分解老化，紫外線吸收倍。在涂料中加入它可防止涂層光的化學(xué)分解老化，紫外線吸收劑的光穩(wěn)定機理是能夠?qū)⑺盏淖贤饩€能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽砸部蓜┑墓夥€(wěn)定機理是能夠?qū)⑺盏淖贤饩€能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，所以也可認為紫外線吸收劑是涂料很有效的助劑。認為紫外線吸收劑

24、是涂料很有效的助劑。 149.3.2 防老化措施防老化措施 實踐證明，在顏料屏蔽作用小的涂層中，特別是過氯乙烯，醇酸實踐證明，在顏料屏蔽作用小的涂層中，特別是過氯乙烯，醇酸樹脂清漆等，加入紫外線吸收劑對提高某些涂層的耐老化性能是很有樹脂清漆等，加入紫外線吸收劑對提高某些涂層的耐老化性能是很有效的。效的。 常采用的紫外線吸收劑：鄰常采用的紫外線吸收劑：鄰羥基二苯甲酮羥基二苯甲酮 、水楊酸酯、水楊酸酯。4. 4. 保證涂裝工程的質(zhì)量保證涂裝工程的質(zhì)量 如上所述，涂層的老化或者說其使用壽命，在很大程度上有賴于涂如上所述，涂層的老化或者說其使用壽命，在很大程度上有賴于涂裝工程的質(zhì)量。在涂裝施工中應(yīng)當(dāng)保

25、證嚴格遵守涂裝工藝過程的所有工裝工程的質(zhì)量。在涂裝施工中應(yīng)當(dāng)保證嚴格遵守涂裝工藝過程的所有工序。這里，再進一步強調(diào)一下涂裝前的金屬表面處理問題。通常，若在序。這里，再進一步強調(diào)一下涂裝前的金屬表面處理問題。通常，若在被涂金屬表面上沾污有雜質(zhì)（鐵銹、氧化皮及其各種臟物），對涂層的被涂金屬表面上沾污有雜質(zhì)（鐵銹、氧化皮及其各種臟物），對涂層的老化有極大影響。在氧化皮的影響下，腐蝕速度可增加到老化有極大影響。在氧化皮的影響下，腐蝕速度可增加到30304040倍。所倍。所以在強烈腐蝕條件下使用的產(chǎn)品或工件在進行涂裝時，必須特別注意清以在強烈腐蝕條件下使用的產(chǎn)品或工件在進行涂裝時，必須特別注意清除氧化皮

26、及鐵銹。各種油污、鹽類及塵埃等均能影響涂層的附著力。因除氧化皮及鐵銹。各種油污、鹽類及塵埃等均能影響涂層的附著力。因而，在涂裝前金屬的表面處理具有重要的意義。而，在涂裝前金屬的表面處理具有重要的意義。 5. 5. 對涂料的主要成膜物質(zhì)進行改性對涂料的主要成膜物質(zhì)進行改性 （1 1）改變主要成膜物質(zhì)的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，如采取合成新單）改變主要成膜物質(zhì)的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，如采取合成新單體聚合等。體聚合等。159.3.2 防老化措施防老化措施 （2 2）成型材料改性，如采用高分子共混，與各種添加劑共混，增）成型材料改性，如采用高分子共混，與各種添加劑共混，增強復(fù)合。強復(fù)合。 （3 3）成型品改性

27、，如選用有）成型品改性，如選用有CFCF鍵的單體作為原料進行聚合，此鍵的單體作為原料進行聚合，此鍵能高，耐紫外線或在生產(chǎn)原料時盡力采用低溫聚合，減少不穩(wěn)定支鍵能高，耐紫外線或在生產(chǎn)原料時盡力采用低溫聚合，減少不穩(wěn)定支鏈的生成，提高熱穩(wěn)定性和耐熱性。鏈的生成，提高熱穩(wěn)定性和耐熱性。 雙鍵、支鏈、羰基都是容易引起老化的，可采用取代或加成的辦法雙鍵、支鏈、羰基都是容易引起老化的，可采用取代或加成的辦法使之提高熱穩(wěn)定性。使之提高熱穩(wěn)定性。 采用封閉端基，由于分子末端有易受氧化的羥基，可采用一定辦法采用封閉端基，由于分子末端有易受氧化的羥基，可采用一定辦法把把OHOH基分解掉，使之成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?；纸?/p>

28、掉，使之成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。還可以引進耐老化結(jié)構(gòu)，在主要成膜物質(zhì)的分子主鏈中引進微量元還可以引進耐老化結(jié)構(gòu)，在主要成膜物質(zhì)的分子主鏈中引進微量元 素（素（AlAl、TiTi，SiSi）官能團使之含有）官能團使之含有ii結(jié)構(gòu)，能明顯提結(jié)構(gòu)，能明顯提 高耐老化性能。高耐老化性能。16103 涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系及防老化措施涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系及防老化措施1031 涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系涂層的老化與耐大氣性的關(guān)系 涂層的耐大氣性是一個極為復(fù)雜的指標，它幾乎決涂層的耐大氣性是一個極為復(fù)雜的指標，它幾乎決定于涂層的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)。該指標可按涂層在定于涂層的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)。該指標可按涂

29、層在大氣條件下作用，經(jīng)一定時間后遭受腐蝕的基體金屬大氣條件下作用，經(jīng)一定時間后遭受腐蝕的基體金屬表面所占的百分數(shù)表示。表面所占的百分數(shù)表示。 由前所述可知涂層的老化與耐大氣性是有很大關(guān)由前所述可知涂層的老化與耐大氣性是有很大關(guān)系的。也就是說若涂層已老化，它也就喪失了耐大氣系的。也就是說若涂層已老化，它也就喪失了耐大氣性。相反，涂層的耐大氣件愈高，也就愈耐老化，可性。相反，涂層的耐大氣件愈高，也就愈耐老化，可見兩者是相輔相成的關(guān)系。見兩者是相輔相成的關(guān)系。涂層的耐大氣性由下列因素決定：涂層的耐大氣性由下列因素決定： 涂漆金屬的本性：由附著力的四種來源可知，涂漆涂漆金屬的本性：由附著力的四種來源可

30、知，涂漆金屬的本性首先影響到涂層最重要的性質(zhì)之一金屬的本性首先影響到涂層最重要的性質(zhì)之一附著附著力。經(jīng)測定各種漆膜的附著力與金屬本性間的關(guān)系，力。經(jīng)測定各種漆膜的附著力與金屬本性間的關(guān)系，按著附著力的大小，可將金屬排列如下：鎳鋼鐵按著附著力的大小，可將金屬排列如下：鎳鋼鐵銅黃銅鋁錫鉛。銅黃銅鋁錫鉛。17 這種情況解釋了如下事實：如對鋼有良好的附著力的這種情況解釋了如下事實：如對鋼有良好的附著力的涂層可能對鋁、錫的附著力是不良的。對這類金屬必涂層可能對鋁、錫的附著力是不良的。對這類金屬必須采用附著力較大的涂層。須采用附著力較大的涂層。 涂裝所的表面處理。涂裝所的表面處理。 漆膜的主要成膜物質(zhì)對周

31、圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性。漆膜的主要成膜物質(zhì)對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性。 顏料的化學(xué)穩(wěn)定性。顏料的化學(xué)穩(wěn)定性。 涂層的使用條件及周圍介質(zhì)的性質(zhì)涂層的使用條件及周圍介質(zhì)的性質(zhì)(大氣條件、海水、大氣條件、海水、酸液等酸液等)。 涂漿工程的質(zhì)量。涂漿工程的質(zhì)量。 可見，要提高涂層的耐大氣性，就要從上述因素來可見，要提高涂層的耐大氣性，就要從上述因素來考慮，也可以把這些因素看作是影響涂層老化的因素?？紤]，也可以把這些因素看作是影響涂層老化的因素。181032防老化措施防老化措施 由前所述，影響老化的有內(nèi)、外兩個方面的因素，由前所述，影響老化的有內(nèi)、外兩個方面的因素，而以內(nèi)因為主。因此在防老化問題上也應(yīng)這樣考慮。

32、而以內(nèi)因為主。因此在防老化問題上也應(yīng)這樣考慮。一般的防老化措施如下：一般的防老化措施如下： 1 采用異類涂層采用異類涂層 要求一種涂層具既有對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性又具要求一種涂層具既有對周圍介質(zhì)作用的穩(wěn)定性又具有對金屬表面的良好附著力，有些涂層是達不到的。有對金屬表面的良好附著力，有些涂層是達不到的。因此。為了達到提高涂層的耐大氣性或延緩?fù)繉拥睦弦虼?。為了達到提高涂層的耐大氣性或延緩?fù)繉拥睦匣?，底層化，底?底漆底漆)要采用與基體金屬附著力良好的涂料，要采用與基體金屬附著力良好的涂料，而外表涂層而外表涂層(面漆面漆)耍采用對周圍介質(zhì)作用穩(wěn)定性好的涂耍采用對周圍介質(zhì)作用穩(wěn)定性好的涂料。如過氯乙烯

33、清漆，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但同時卻具料。如過氯乙烯清漆，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但同時卻具有極低的附著性能。油性甘油鄰苯二甲酸樹脂清漆具有極低的附著性能。油性甘油鄰苯二甲酸樹脂清漆具有很高的附著力，但與過氯乙烯甘油鄰苯二甲酸樹脂有很高的附著力，但與過氯乙烯甘油鄰苯二甲酸樹脂為底漆和以過氯乙烯為面漆所構(gòu)成的多層異類涂層便為底漆和以過氯乙烯為面漆所構(gòu)成的多層異類涂層便具有良好的附著性能和化學(xué)穩(wěn)定性。具有良好的附著性能和化學(xué)穩(wěn)定性。192 涂料中添加光屏蔽劑、耐蝕顏料涂料中添加光屏蔽劑、耐蝕顏料 有些顏料是一種能屏蔽紫外線的物質(zhì)能阻止紫外有些顏料是一種能屏蔽紫外線的物質(zhì)能阻止紫外線穿透漆膜，通常把它們稱為光屏蔽

34、劑，如碳黑、氧線穿透漆膜，通常把它們稱為光屏蔽劑，如碳黑、氧化鋅、鱗片狀顏料化鋅、鱗片狀顏料(鋁粉鋁粉)等。另外，鋁粉對水的滲透作等。另外，鋁粉對水的滲透作用還有相當(dāng)強的抵抗力。在涂料中加入光屏蔽劑就用還有相當(dāng)強的抵抗力。在涂料中加入光屏蔽劑就會推遲涂層老化進程。延長其使用壽命。會推遲涂層老化進程。延長其使用壽命。 在涂料中加入一些具有防銹能力的顏料。如紅丹、在涂料中加入一些具有防銹能力的顏料。如紅丹、鋅鉻黃、氧化鐵紅等能提高涂層的防銹能力。鋅鉻黃、氧化鐵紅等能提高涂層的防銹能力。20 3 采用紫外線吸收劑采用紫外線吸收劑 紫外線吸收劑對紫外線的吸收能力可超過涂料中主紫外線吸收劑對紫外線的吸收

35、能力可超過涂料中主要成膜物質(zhì)的要成膜物質(zhì)的1000倍。在涂料中加入它可防止涂層光倍。在涂料中加入它可防止涂層光的化學(xué)分解老化。紫外線吸收劑的光穩(wěn)定機理是能夠的化學(xué)分解老化。紫外線吸收劑的光穩(wěn)定機理是能夠?qū)⑺盏淖贤饩€能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽砸部烧J為紫將所吸收的紫外線能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，所以也可認為紫外線吸收劑是涂料很有效的助劑。外線吸收劑是涂料很有效的助劑。 實踐證明，在顏料屏蔽作用小的涂層中，特別是過實踐證明，在顏料屏蔽作用小的涂層中，特別是過氯乙烯、醇酸樹脂清漆等加入紫外線吸收劑對提高氯乙烯、醇酸樹脂清漆等加入紫外線吸收劑對提高某些涂層的耐老化性能是很有效的。某些涂層的耐老化性能是很有效的。 常

36、采用的紫外線吸收劑：常采用的紫外線吸收劑： 鄰鄰羥基二苯甲酮羥基二苯甲酮21鄰鄰羥基對羥基對甲氧基二苯甲酮甲氧基二苯甲酮水楊酸酯22 4 保證涂裝工程的質(zhì)量保證涂裝工程的質(zhì)量 如上所述，涂層的老化或者說其使用壽命，在很大如上所述，涂層的老化或者說其使用壽命，在很大程度上有賴于涂裝工程的質(zhì)量。在涂裝施工中應(yīng)當(dāng)保程度上有賴于涂裝工程的質(zhì)量。在涂裝施工中應(yīng)當(dāng)保證嚴格遵守涂裝工藝過程的所有工序。這里，再進一證嚴格遵守涂裝工藝過程的所有工序。這里，再進一步強調(diào)一下涂裝前的金屬表面處理問題。通常，若在步強調(diào)一下涂裝前的金屬表面處理問題。通常，若在被涂金屬表面上沾污有雜質(zhì)被涂金屬表面上沾污有雜質(zhì)(鐵銹、氧化皮及其各種臟鐵銹、氧化皮及其各種臟物物)，對涂層的老化有極大影響。在氧化皮的影響下、，對涂層的老化有極大影響。在氧化皮的影響下、腐蝕速度可增加到腐蝕速度可增加到3040倍。所以在強烈腐蝕條件下使倍。所以在強烈腐蝕條件下使用的產(chǎn)品或工件在進行涂裝時，必須持別注意清除氧用的產(chǎn)品或工件在進行涂裝時，必須持別注意清除氧化皮及鐵銹。各種油污、鹽類及塵埃等均能影響涂層化皮