防蚀防腐板涂膜当然也会产生日光中的紫外线老化、附着性下降等一般涂装系统中所发生的种种老化现象。但现在只对由于膜下庸蚀导致的防腐板涂膜老化和由于防腐板涂膜与水的相互作用导致的考化等,与防蚀涂装系列关系密切的重要问题加以说明。
2.5.1防腐板涂膜起泡(blister)防腐板涂膜起泡是防蚀涂装系统中经常发生的老化形式。在漫演状态下使用的防腐板涂膜自然不必多说,就是在大气暴露条件下也同样能够发生。其主要原因有的是单一的,有的是几种原因综合造成的。现分别按主要的影响因素来说明气泡发生的机理。
(1)防腐板涂膜吸水膨胀防腐板涂膜吸水膨胀使体积增大时,如产生的应力大子附著力,则有气泡生成。在干净玻璃板上涂装的防腐板涂膜,有时也会发生气泡,但是这种情况起泡的原因不可能是因底材表面的变化,所以这是一个防腐板涂膜因吸水膨胀而发生气泡的例子。Brunt'-53,从气泡的高度h和半径r之比,即h/!在多数情况下约为1/5这一点考虑,一设防腐板涂膜的线膨胀系数为入.
根据上式,Brunt提出,A最小为2写作为气泡形成的条件。造成防腐板涂膜发生鼓泡的重要原因,是防腐板涂膜与水或高湿度空气接触时附着力(湿粘性)发生变化。Walker发现,防腐板涂膜的附着力一般因受到水分的影响而降低。图2-40为将各种涂料涂装在不锈钢制的试样上,将试样放在湿度不同的环境里,对附着力的时效变化所作的研究结果2-54)。附着力测定用的是拉脱
(pull-off)试验法。属于氧化聚合型涂料的长油度醉酸树脂涂料和环氧醋涂料,最容易受水分的影响。属于热固性涂料的热固性丙烯酸树脂涂料和三聚佩氨环氧树脂涂料,受水分的影晌较小。属于溶剂蒸发型涂料的抓化橡胶类涂料和苯乙烯丁二烯类涂料,以及属于化学固化型涂料的聚酥胺固化环氧树脂涂料和聚氛醋树脂涂料,其性能位于上述两者之间。用浸演法或盐水喷雾法进行试验,情况也基本类似。受水分影响后附着力降低的试样,随着水分的蒸发,也发现有逐渐恢友附着力的。长油度醉酸树脂涂料恢复得最为明显,有时甚至超过当初的附着力。其他涂料多数只能部分恢复,但也有的几乎不能恢复。在长期的大气暴露试验中测定其附着力的时效变化时,测定值显示出极大的不规则变化,其原因可能是侧定时受到相对湿度的影响。
关于水分引起附着力下降的机理,Walker提出,可能是由于在防腐板涂膜和防腐板面的界面上形成一个很大的亲水性边界层造成的。将不锈钢试片用丁酮浸演4小时,再用燕馏水浸4小时作索氏萃取,将试片洗净,用长油度醉酸树脂涂料涂筱,干操7天后进行pull-off试验,剥去防腐板涂膜后秤童试片,测定其用水所能萃取的量。另外测定单纯分离防腐板涂膜的水萃取量,两者进行时比。从表上可以看出,防腐板涂膜从金属上剥离后附在试片表面的粘附物中水溶性成分居多,证实了形成边界层的可能性。曾报道,环氧醋类涂料也表现出同样结果,但对聚甲基丙烯酸丁m类涂料和聚氛醋树脂涂料则表现不同。水分透过防腐板涂膜到达防腐板表面时,如果存在着亲水性边界层,则水分沿界面扩展,在防腐板或防腐板氧化物与聚合物之间,可能生成交联键,结果引起附着力下降。如果这一理论可以成立,则水分被千燥时附着力的恢复也就容易解释。这是一个有力的假说,但目前尚未得到肯定。
八nke2-50’将分离徐膜和涂装防腐板板的徐膜吸水量作了精确的比较。发现涂装板的防腐板涂膜吸水量有时超过分离防腐板涂膜的吸水量。这是因为防腐板涂膜和底材的界面上出现了含水层,他建议把发生含水层所经过的时间(CROSS-OVERTIME)作为鉴别防腐板涂膜性能的尺度。
如上所述,在有水分存在下,防腐板涂膜的附着力是与防腐板涂膜鼓泡,并进而与膜下腐蚀现象密切相关,但有许多实质问题尚未搞清.有待于今后研究解决。