Untersuchung des Beschichtungsalterungstests durch ultraviolettes Licht

1 Einführung
Die Alterung der Beschichtung bezieht sich auf Veränderungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften, die durch die Einwirkung äußerer Umgebungen verursacht werden, wie z - Die Alterungsfähigkeit von Beschichtungen wie Säureflecken ist eines der wichtigen Anzeichen für die Leistung von Beschichtungen. Der Mechanismus des Alterns wurde untersucht [l. j Alterungsabbau ist hauptsächlich Oxidation und Hydrolyse, die durch Licht verursacht werden, und die Einflussfaktoren sind hauptsächlich Sonnenlicht (insbesondere UV-Strahlen), Temperatur, Sauerstoff, Wasser und Schadstoffe usw... . Studien haben gezeigt, dass sich der photooxidative Abbau mit zunehmender Luftfeuchtigkeit verschlechtert; ebenso wird der hydrolytische Abbau auch durch Licht verschlimmert.“ J.
Die Geschwindigkeit des Alterungsabbaus variiert je nach Expositionsort, Zeit, Beschichtungszusammensetzung und Grundmetall.Vor-Ort-Tests können eine ideale Bewertung der Anti-Aging-Leistung der Beschichtung liefern und haben auch ihren austauschbaren langfristigen Datenwert. Da der Zyklus jedoch zu lang ist, ist es offensichtlich unmöglich, die Alterungsbeständigkeit der Beschichtung zu verbessern. Akzeptiert. Daher ist es notwendig, die künstlich beschleunigte Alterungstestmethode zu verwenden.
Dieser Artikel verwendet die künstlich beschleunigte Methode, um die Wirkung von ultraviolettem Licht auf die Beschichtung zu untersuchen, und verwendet QcM, um die Adsorption von Wasserdampf und SO2 auf der Beschichtung zu untersuchen Beschichtung . Beschichtung nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht Kinetik, die bestrahlten Proben wurden durch EIs und FTIR analysiert, und die Beschichtungsmorphologie wurde durch SEM beobachtet.

2 Experimentelle Methoden
Unter Verwendung einer hausgemachten Alterungstestbox, der Lichtquelle ist eine Quarzlampenröhre mit einer Wellenlänge von 253 nm, Temperatur 15°C-25°C, relative Luftfeuchtigkeit 70% ± 5%. Das Ungeheuer is A3-Stahl mit einer Größe von 15 mm × 10 n1IIIl × 2 mm. Schritt für Schritt mit Schleifpapier auf 1000 # schleifen, polieren und mit Aceton entfetten, Ultraschallreinigung, dann mit einem Föhn trocken föhnen und zur späteren Verwendung in einen Trockner geben. Beschichtungen sind zwei im Handel erhältliche Produkte (Tianjin Dengta Co., Ltd.), Alkydlack und Polyurethanlack (eine Komponente), und der Lack wird bei Verwendung mit Aceton verdünnt. (Lack: Lösungsmittel = 1:4)
Tauchen Sie die Probe in die Lacklösung für die Tauchbeschichtung. Aushärtung bei Raumtemperatur für 24 Stunden. Anschließend für 24 Stunden in einen Trockenofen bei 60°C geben, damit es vollständig aushärten kann. Verwenden Sie ein Mikrometer-Dickenmessgerät. Die Trockenfilmdicke wurde mit etwa 30 um bestimmt. Legen Sie die ausgehärtete Probe für 7 Tage, 14 Tage, 21 Tage und 28 Tage in die Alterungsbox, um sie herauszunehmen und mit EIs, FTIR und SEM zu analysieren Beschichtung warund vor und nach der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht gemessen. Bezüglich der Bestimmungsmethode wird auf die Literatur verwiesen [6·.... Die Oberflächenmorphologie der Probe vor und nach der Bestrahlung mit UV-Licht wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop beobachtet. Vor dem Test muss die Probe mit Kohle besprüht werden.
Der EIs-Test verwendet ein Drei-Elektroden-System. Die Referenzelektrode ist eine gesättigte Kalomelelektrode, die Hilfselektrode ist eine Platinplatte und das beschichtete A3-Stahlprüfstück ist die Arbeitselektrode. Die Elektrolytlösung ist 0,1 nlol/L Hcl, um ein lösliches Korrosionsprodukt zu bilden [1]. Die mit ultraviolettem Licht bestrahlte Probe wurde aus der Alterungsbox genommen und sofort einem EIS-Test unterzogen, um die Auswirkung der Alterung auf die Beschichtung zu bestimmen; Testen Sie die Veränderungen nach dem Einweichen für einen bestimmten Zeitraum. Der Testfrequenzbereich beträgt 105 Hz bis 10-2 Hz und die Amplitude des Sinuswellensignals beträgt 10 mV. Impedanzdaten wurden verarbeitetrt mit z-view software.

3 Ergebnisse und Diskussion
3, l 蘩, } Lichtbestrahlung, nachdem die stoßdämpfende Quanpan-Pibianta-Beschichtung mit ultraviolettem Licht bestrahlt wurde. Die Wasseraufnahmerate hat sich deutlich erhöht. Abbildung 1 zeigt die zwei Arten der Beschichtungseffizienz, die durch QcM vor und nach 28 Tagen Licht gemessen wurden. Es ist ersichtlich, dass die maximale Wasseraufnahme der Säurebeschichtung um etwa das 5-fache und die maximale Wasseraufnahme der Polyurethanbeschichtung um das 4-fache zunimmt. Ein Teil der Wasserabsorption der Beschichtung ist der Zwischenraum zwischen den Zwischenräumen, und der andere ist der Teil des Wassers, der an das Wasser gebunden ist, um die Wasserstoffbindungsadsorption Kj zu bilden. Abbildung 2 zeigt die Beziehung zwischen der maximalen Wasseraufnahme der Beschichtung und der Leuchtzeit. Laut Kesha hat sich die maximale Warmwassermenge von 7 Tagen kaum verändert und der Poke Lu Peng Peng Pi Pi Fort hat sich linear erhöht.
3.2 ​Änderungen in der Adsorption von s02 durch die bestrahlte Beschichtung.
Auch Abbildung 3nt die Absorptionskurve von Xiong Weixiong auf dem Kreis Lei Buch Säurebeschichtung auf dem Semu-Geheimnis. Es ist ersichtlich, dass

Es ist bekannt, dass die Adsorptionskinetik der Adsorptionskinetik ohne Licht ähnlich ist, nachdem Licht s(]2 aufgetragen wurde Die Adsorption im Wasser weicht auch von der zweiten Fickschen Diffusionskonstante ab, und das Adsorptionsgleichgewicht kann nicht innerhalb des experimentellen Zeitbereichs (n2 h) erreicht werden, aber es ist ersichtlich, dass die Adsorptionsrate von sO2 nach die Beschichtung wurde mit ultraviolettem Licht bestrahlt Es wird auch durch die Analyse der erhöhten +xPs bestätigt, dass nach 14-tägiger Bestrahlung von Alkyd-Beschichtungen mit ultraviolettem Licht, die 28 Tage einer s02-haltigen Atmosphäre ausgesetzt wurden, der Gehalt an s02 auf der Oberfläche liegt einen Schritt näher an das Niveau der unbehandelten Proben herangekommen.
Es wird auch erwartet, dass die Rate von s02 nicht mit h übereinstimmtCheng Qis Argument. Die Adsorptionsrate von sO2 in der Probe hat 7 Tage lang zugenommen und wird danach mit zunehmender Belichtungszeit zunehmen. Dies hängt mit dem Adsorptionsmechanismus der Gruppe Lungenmedium zusammen. Es gibt zwei Arten der Wärmeübertragung, statisch durch die Poren und Defekte der Beschichtung, "makroskopische" physikalische Adsorption und Desorption von Chlorbindungen mit hydrophilen Gruppen. Tao Huos. 2. Die geheime Methode des Sauggeflechts schickte Qian Xiao, das heißt, die chemische Adsorption von Yao'e "Hongzhen" Material Jin Xia und die Beschichtung n-H-Peroxidreaktion. Die Zunahme der Wasseraufnahme nach Lichteinwirkung kann auf die Zunahme der Porosität zurückzuführen sein. Es ist nicht nur Xinyus reiner Sauerstoff und reines Handbuch, sondern auch die Zunahme der Unruhen. §|Super Blütenblatt, Yuan Zhe und die zwei_Jiang Shaoqian Jielai, Pilzschleife, s Xiaohu Debattengeschwindigkeit
Die Zunahme kann mit der Zunahme der Porosität zusammenhängen, oder es kann seinund verursacht durch die Zunahme von α-H-Peroxid. Um die Begründung der zwei Medien in der Beschichtung weiter zu erörtern, werden die folgenden Verfahren für die weitere Analyse verwendet.
3.3 Schwankung der Porosität der Beschichtung vor und nach der Bestrahlung
Die Els-Skala wird in der Technik häufig verwendet, um die Vibrationsübertragungsleistung von Beschichtungsbürsten und Korrosionsketten und die daraus resultierenden Beschichtungsschäden zu unterscheiden￡8 ". Die Beschichtung und scharf Effektschaltung sind in Bild 4 dargestellt.... absehbar. Der Bereich des Porenbodens (also der leuchtende Goldzwerg) ist im Allgemeinen nicht derselbe wie der der Miao-Fan-Tasche. Die EIs-Daten der Beschichtung kann verwendet werden, um die Porenfläche auf der flachen Oberfläche der Beschichtung und das Volumen des aktiven Metallkerns unter der Beschichtung zu messen [1. Das Ersatzschaltbild von Abbildung 4 zeigt, dass das EI-Spektrum der Beschichtung zweieinhalb in den beiden beträgt Zahlen, der erste A-Halbkreis (Hochfrequenz)wird durch den Beschichtungsporenwiderstand und die Beschichtungskapazität gebildet, und der zweite Halbkreis wird durch die Oberflächenkapazität der freigelegten und der Grenzflächenkapazität gebildet
Die Porosität (P) kann durch die Theorie (R..) und die bestimmt werden gemessener elektrischer Widerstand (J..) der Beschichtung mit "unendlicher" Porosität. Fig. 5 stellt das EIs-Spektrum des blanken Substrats A3 Stahl dar. Aus den Impedanzdaten werden der Grenzflächenübertragungswiderstand R und die elektrische Doppelschichtkapazität cⅢ. Jeweils: 51,47 n·cm2 und 5,28×10-5F-cm-..
Fig. 6 ist das EIs-Spektrum der Beschichtung nach Bestrahlung mit UV-Licht für unterschiedliche Zeiten. Zu diesem Zeitpunkt gibt es nur einen kapazitiven Reaktanzbogen, was darauf hinweist, dass sich keine Poren gebildet haben, die durch die Beschichtung gehen, aber der Radius des Halbkreises nimmt mit zunehmender Bestrahlungszeit ab, was darauf hinweist, dass der Widerstand der Beschichtung abnimmt und die Blockierkraft von die Beschichtung nimmt ab. Figurr 7 zeigt das EIs-Spektrum der Alkydbeschichtung nach 35 Tagen UV-Bestrahlung. Zu diesem Zeitpunkt gibt es zwei Halbkreise, und der Hochfrequenzbereich wird durch den Beschichtungsporenwiderstand und die Beschichtungskapazität gebildet. Der Niederfrequenzbereich wird durch den Ladungsübertragungswiderstand der Grenzfläche Beschichtung/Substrat und die Kapazität der freigelegten Metallgrenzfläche auf der Unterseite der Beschichtung gebildet, was darauf hinweist, dass sich zu diesem Zeitpunkt Poren durch die Beschichtung hindurch gebildet haben.
Tabelle 1 zeigt das Alkyd unter verschiedenen UV-Bestrahlungszeiten Die Widerstands- und Kapazitätsdaten des Beschichtungssystems und die berechnete Porosität und benetzte Substratmetalloberfläche. Tabelle 2 zeigt die Impedanzdaten der Alkydbeschichtung und die Änderungen von Porosität und benetzter Substratfläche bei Tauchzeit in. Unter der Bedingung pH 1 sind die gebildeten Korrosionsprodukte löslich, so dass die Poren oder Kanäle in der Beschichtung nicht verstopft sind und dasHalbkreis am hochfrequenten Ende, die Impedanz ist charakteristisch für die Beschichtung selbst (und nicht für die Beschichtung + verstopfte Poren). In ähnlicher Weise repräsentiert die Antwort des Niederfrequenzteils nur den aktiven Metallbereich, der unter der Beschichtung sichtbar ist. Es ist aus Tabelle 2 bekannt. Der Beschichtungswiderstand nimmt mit zunehmender UV-Bestrahlungszeit ab und die berechnete Porosität nimmt mit der Bestrahlungszeit zu. , aber die Änderung war nicht signifikant, wenn das Licht 7 Tage betrug. Wenn die Lichtzeit weniger als 35 Tage betrug, wurde der Durchgang durch die Beschichtung nicht gebildet (bei einer kurzen Einweichzeit). Dieses Ergebnis zeigt, dass das ultraviolette Licht die Beschichtungsstruktur zerstören und Risse oder Löcher bilden kann, die sich bis ins Innere der Beschichtung erstrecken. Dieses Phänomen ist auch in den folgenden SEM-Fotos deutlich zu sehen.
Die Kastration nimmt während des Tunnelns und Eintauchens zu, und die Kugel emittiert Strom, dringt durch die Poren der Beschichtung und drisetzt sich in das Substrat fort Auf dem Metall nimmt der Widerstand der Beschichtung schnell ab und nachdem sich die elektrolytischen Ranken auf dem Substrat am Boden der Poren ausgebreitet haben, wird die zweite Hälfte des charakteristischen Enzyms im Nyquist-Diagramm gebildet. Die Zeit wird immer länger, und dieser Trend ist in Stoppel 2 zu sehen. Die mit ultraviolettem Licht bestrahlten Beschichtungen werden immer wieder ausgelaugt und gefiltert. Kanäle werden auch durch die Beschichtung gebildet, aber die Alterungszeit ist viel länger (gemäß den Bedingungen dieses Experiments mindestens 11 Tage oder mehr), was anzeigt, dass die UV-Alterung einen großen Einfluss auf die Porosität der Beschichtung hat.
3.4 SEM-Analyse vor und nach Bestrahlung
Abbildung 8 ist das SEM-Bild einer Alkydbeschichtung vor und nach Bestrahlung mit UV-Licht. Nach der Dekontaminierung durch Xu Ling bildeten sich jedoch viele Hohlräume auf der Oberfläche der Beschichtung, und die Tiefe und das Innere der Hohlräume waren zu klein, um unterschieden zu werden.der Oberflächenmorphologie. Kombiniert mit der Impedanzdatenanalyse wurden diese Poren zunächst im Kern des Tisches erzeugt. Mit zunehmender Leuchtzeit wird es an der Oberfläche und im Inneren der Beschichtung allmählich rau. Sie entspricht nach den Ergebnissen der Impedanzanalyse der kontinuierlich abnehmenden Dicke der Beschichtung, bis die Durchdringung der Beschichtung ausgebildet ist.
3.5 FrIR-Analyse vor und nach Bestrahlung
Abbildung 9 ist das FT{R-Spektrum der Alkydbeschichtung vor UV-Bestrahlung für 14 Tage und 28 Tage. Es kann argumentiert werden, dass Xumei, der wiederholt Lei Tu ausgesetzt war, große Veränderungen durchgemacht hat. Mit zunehmender UV-Bestrahlungszeit ~3500 cm. Das erfolgreiche Dehnen und Bewegen, um Bienenwärme zu absorbieren, wurde verstärkt, was auf die DH-Erzeugung hinweist. Die Streckschwingung der Carbonylgruppe C=0 bei ~1745 cmo ist ebenfalls stärker und breiter, was darauf hindeutet, dass c=O vorhanden ist, um nH und die Erzeugung von v zu erzeugenein c=O bedeutet, c=O zu erzeugen, bedeutet, dass es die Hüfte ist und das Große vermeidet. Bei 16∞emo 1580% o wurde der Absorptionspeak schwächer, und bei ~1270 cm wurde die Streckschwingung des aromatischen c-O mit zunehmender Lichtzeit schwächer, was anzeigt, dass die Esterbindung c-O brach, 1163 cmq～l{34 emo, die Kette ist schwach und breit und nicht leicht zu unterscheiden. Es zeigt an, dass die Kohlenstoffkette auch gebrochen werden kann. ～t075-"C—OH-Streckbewegung schwächt sich mit zunehmender Lichtzeit ab, die c—O-Bindung bricht ebenfalls. Es ist erwähnenswert, dass die ～973 cm_1-Doppelbindung c—c trans nichtebene Schwingung mit variablem Winkel und 743emo die ersetzen Benzolring und absorbieren oder verschwinden sogar, was darauf hindeutet, dass das in diesem Experiment verwendete ultraviolette Licht (Wellenlänge 253 m) eine starke Wirkung auf Doppelbindungen und Benzolringe hat. Abbildung 10 zeigt das FTIR-Spektrum der Polyurethanbeschichtung vor und nach 14 d und 28 d leicht vergleichbar mit Alkydharzen ~3490 cm-1 Der rackabDie Sorption von -H nimmt mit zunehmender Belichtungszeit zu. Aber die N-H-Bindungsstreckschwingung (~3340 cm –1 ) scheint abgeschwächt zu sein. Dadurch wird die Trennung der beiden Peaks immer weniger deutlich. Sie ähnelt zunehmend der O-H-Absorption von Alkydbeschichtungen. Der Carbonyl-c=O-Absorptionspeak bei ~1742 cm –1 nahm ebenfalls mit zunehmender Bestrahlungszeit zu, was darauf hinweist, dass auch c=O gebildet wurde. Es ist erwähnenswert, dass die c-N-Streckschwingung bei ca. 1540 cm_1 mit zunehmender Belichtungszeit deutlich schwächer wird, was darauf hindeutet, dass die c-N-Bindung aufgebrochen und das erzeugte Amin weiter abgebaut und oxidiert wird [”]. Der N-H-Absorptionspeak wird ebenfalls gedämpft. 1116 cm ~ ~ 1265 cm_1 Kohlenstoff Die Änderung der Kettenabsorption ist ähnlich wie bei der Alkydbeschichtung, und sie wird auch schwächer, breiter und schwieriger zu unterscheiden, was darauf hinweist, dass das c-O von aromatischen Estern ebenfalls gebrochen ist. Das primäre c-OH von ~1070∞1 wird mit zunehmendem d schwächere Lichtzeit, was auf einen c-O-Bindungsbruch zurückzuführen sein kann. In ähnlicher Weise wird der Absorptionspeak des substituierten Benzolrings bei ~743 cm-1 schwächer und verschwindet tendenziell mit zunehmender Belichtungszeit, was darauf hinweist, dass das in diesem Experiment verwendete ultraviolette Licht (Wellenlänge 253 nm) eine starke Wirkung auf den Benzolring hat. , während das ultraviolette Licht (Wellenlänge größer als 290 nm) eine starke Wirkung auf den Benzolring hat. Ultraviolettes Licht entfernt nicht den Absorptionspeak bei ~743 cml 【1|. Beim Durchgang des Sonnenlichts durch die Ozonschicht in der Atmosphäre werden die meisten ultravioletten Strahlen mit Wellenlängen unter 290 nm absorbiert[3]. Allerdings bei längerer Sonneneinstrahlung. Die verbleibenden kurzwelligen UV-Strahlen im Sonnenlicht reichen auch aus, um Absorptionsspitzen mit einer Wellenlänge von ~743 20 [l] zu verhindern. Derzeit gibt es keine UV-Lichtquelle, die das Sonnenlicht vollständig nachahmen kann.tsen. aufgrund künstlich beschleunigter Alterungsversuche sind auch gewisse Richtwerte.

4 Schlussfolgerungen
(1) UV-Strahlung kann chemische Veränderungen in der Beschichtung hervorrufen, FTIR-Analyse zeigt, dass die Kohlenstoffkette gebrochen ist und die Alkydbeschichtung tritt in der aromatischen Ester-c-O-Bindung auf.Die Polyurethanbeschichtung tritt gleichzeitig in der c-O-Bindung des aromatischenEsters und der Urethanbindung c-N auf. Gleichzeitig werden einige hydrophile Gruppen erzeugt.
(2) EIs- und sEM-Analysen zeigen, dass nach Lichtbestrahlung die Porosität der Beschichtung zunimmt und die lichterzeugten Poren zunächst nur auf der Oberfläche der Beschichtung gebildet werden Beschichtung, und dann in die Tiefe entwickeln. Die zwei Beschichtungen (Dicke etwa 30 nm), die in dem Experiment verwendet wurden, bildeten nach etwa 35 Tagen Bestrahlung mit ultraviolettem Licht keine Penetrationslöcher. Löcher der Beschichtung.
(3) Die Wasseraufnahmerate der Beschichtung und die AdsorptionenGeschwindigkeit von s.2 erhöhen sich beide nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Die Zunahme der Porosität kann durch die Zunahme der Porengröße verursacht werden; die Erhöhung der quadratischen Adsorptionsrate wird durch die Erhöhung des n-H-Peroxids mit Doppelbindung und die Erhöhung der Porosität verursacht, während die Erhöhung des a-H-Peroxids den erhöhten Beitrag größer machen kann.

 

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