海洋大氣環(huán)境下兩種典型復(fù)合涂層體系失效過程中物理化學(xué)性質(zhì)及EIS參數(shù)的演變.pdf

1、本文通過電化學(xué)交流阻抗(EIS)、紅外光譜(FTIR)、光澤度、色差、附著力以及SEM-EDS等一系列測(cè)試，研究了模擬海洋大氣環(huán)境下典型涂層體系的失效過程與機(jī)制，對(duì)比分析了循環(huán)加速、鹽霧加速以及紫外/冷凝加速三種不同老化試驗(yàn)條件下環(huán)氧富鋅/聚氨酯面漆劣化機(jī)制及其差別，探究了單層涂層與復(fù)合涂層之間電化學(xué)性質(zhì)的關(guān)聯(lián)以及中頻相位角快速評(píng)價(jià)方法在不同加速試驗(yàn)條件下的適用性。主要結(jié)果如下:
　　(1)對(duì)環(huán)氧富鋅/聚氨酯、鋅黃環(huán)氧/氟碳兩種常

2、用復(fù)合涂層體系在循環(huán)加速實(shí)驗(yàn)條件下的老化行為與機(jī)制的研究表明，與環(huán)氧富鋅/聚氨酯體系相比，鋅黃環(huán)氧/氟碳體系阻抗下降速率更慢，涂層內(nèi)幾乎無化學(xué)鍵的形成和斷裂，附著力、光澤度變化更小，鋅黃環(huán)氧/氟碳體系的耐候性更好。對(duì)環(huán)氧富鋅/聚氨酯體系的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):根據(jù)涂層低頻阻抗變化規(guī)律可將涂層老化階段分為兩部分，阻抗變化可逆階段與阻抗變化不可逆階段。紅外結(jié)果分析表明:環(huán)氧富鋅/聚氨酯體系的面漆發(fā)生了水解、光降解和熱氧降解。光降解和熱氧降解會(huì)導(dǎo)致

3、面漆表面出現(xiàn)微裂紋而變得粗糙、光澤度下降，當(dāng)面漆表面出現(xiàn)裂紋時(shí)涂層阻抗變化由可逆變?yōu)椴豢赡妗８街y(cè)試表明:涂層隨老化時(shí)間增加逐漸降低并且剝落形式與未老化涂層相比發(fā)生變化。
　　(2)采用鹽霧、紫外以及循環(huán)老化試驗(yàn)方法研究了環(huán)氧富鋅/聚氨酯涂層體系在三種試驗(yàn)作用下的涂層劣化機(jī)制及其差別。結(jié)果表明，鹽霧條件下電解質(zhì)滲透速度最快，循環(huán)加速條件下其次，紫外加速過程中無電解質(zhì)滲透，對(duì)于環(huán)氧富鋅/聚氨酯面漆涂層體系，鹽霧試驗(yàn)加速效果最明顯。

4、紫外/冷凝與循環(huán)加速試驗(yàn)中面漆發(fā)生水解、光降解與熱氧降解，涂層表面出現(xiàn)微小孔洞和裂紋、光澤度下降、面漆分子間結(jié)合強(qiáng)度降低，涂層的剝離主要發(fā)生在底漆與面漆之間界面。鹽霧試驗(yàn)下，面漆僅發(fā)生水解，表面形貌變化不大，涂層的剝離發(fā)生在基材與底漆之間界面。循環(huán)試驗(yàn)中，紫外/冷凝階段延緩了電解質(zhì)溶液的滲透進(jìn)程，但紫外輻射一定時(shí)間后，聚氨酯面漆的老化降解使涂層表面出現(xiàn)孔洞或裂紋，此后涂層阻抗快速下降。
　　(3)研究了丙烯酸聚氨酯面漆、環(huán)氧富鋅底

5、漆和環(huán)氧富鋅/聚氨酯三種涂層體系在鹽霧試驗(yàn)下涂層阻抗、吸水率和孔隙率等性質(zhì)的變化和不同加速試驗(yàn)條件下的聚氨酯面漆/環(huán)氧富鋅底漆復(fù)合涂層中頻區(qū)相位角與阻抗的變化關(guān)系。結(jié)果表明:底漆提高了涂層體系與基體間的附著力，面漆的覆蓋使環(huán)氧富鋅底漆中的Zn的反應(yīng)電阻增大，延長了環(huán)氧富鋅底漆的使用壽命，將環(huán)氧富鋅底漆與丙烯酸聚氨酯面漆配套使用后，延后了涂層起泡的時(shí)間。10Hz下相位角對(duì)涂層防護(hù)性能的評(píng)價(jià)對(duì)在不同加速條件下的環(huán)氧富鋅/聚氨酯涂層體系同樣適