Inhoudsopgave
2. Analyse van de kenmerken van airgelpoedercoatings
3. Uitdagingen van een hoge luchtvochtigheid voor coatings
4. Experimentele verkenning: airgelpoedercoatings onder hoge luchtvochtigheid
Op het gebied van industriële bescherming en architecturale decoratie speelt de vochtbestendige prestaties van coatings een sleutelrol in het leven van faciliteiten en veiligheid van gebruik. Als een nieuw type krachtige coating is airgelpoedercoating de afgelopen jaren de focus van de industrie geworden vanwege de unieke nanostructuur en uitstekende eigenschappen. Airgel heeft een extreem lage thermische geleidbaarheid en presteert goed in thermische isolatie. De hydrofobe eigenschappen zorgen er ook voor dat de industrie hoge verwachtingen heeft op de vochtbestendige prestaties van airgelpoedercoatings in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid. In werkelijkheid zijn scènes met een hoge vochtigheid zoals kustgebieden, kelders en badkamers echter complex en veranderlijk, en de vochtbestendige stabiliteit van airgelpoedercoatings moet worden geverifieerd. Als het vocht in omgevingen met een hoge luchtigheid stabiel kan voorkomen, zal het voor veel industrieën betrouwbaardere beschermingsoplossingen opleveren en zijn toepassingsruimte aanzienlijk uitbreiden.
2. Analyse van de kenmerken van airgelpoedercoatings
Airgel, de kerncomponent van airgelpoedercoating, heeft een speciale nanoporeuze structuur met een porositeit van meer dan 95%. Deze structuur remt effectief warmtegeleiding en de thermische weerstandswaarde overschrijdt 0. 2m² ・ k/w, die op internationaal geavanceerd niveau is. Het thermische isolatie-effect van een 1 mm dikke airgelcoating is gelijk aan dat van een 10- Times-dikke traditionele polystyreenbord. In termen van vochtweerstand is het interne skelet van airgelpoeder hydrofoob, met een contacthoek met water groter dan 130 graden en een hydrofobiciteit van groter dan of gelijk aan 99%. In theorie legt dit een goede basis voor vochtweerstand van airgelpoedercoating. Complexe factoren zoals vochtschommelingen en langdurige waterdamperosie in werkelijke omgevingen met een hoge vochtigheid kunnen echter de duurzaamheid en stabiliteit van de vochtweerstand betwisten.
3. Uitdagingen van een hoge luchtvochtigheid voor coatings
Hoge luchtvochtigheidsomgeving verwijst over het algemeen naar de aandoening waar de relatieve vochtigheid lang op meer dan 60% wordt gehandhaafd. In deze omgeving worden gewone coatings geconfronteerd met veel problemen. Water kan gemakkelijk in de coating doordringen, waardoor de coating bubbel of zelfs eraf valt; de hydrofiele pigmenten of vulstoffen in de coating -opzwellen na het absorberen van water, het vernietigen van de coatingstructuur; Voor ademende coatings kan water zich ook ophopen tussen de coating en het substraat, waardoor de hechting tussen de coating en het substraat wordt verminderd. Voor airgelpoedercoatings kan water zijn nanoporeuze structuur binnen de hoge luchtvochtigheid binnenvallen, die niet alleen de thermische eigenschappen van het airgel kunnen veranderen, maar ook een negatieve invloed hebben op de vochtweerstand en in ernstige gevallen schade aan de airgelstructuur veroorzaken.
4. Experimentele verkenning: airgelpoedercoatings onder hoge luchtvochtigheid
1. Experimenteel doel
Dit experiment is bedoeld om de stabiliteit van vochtbestendige prestaties van airgelpoedercoating in de omgeving met een hoge luchtvochtigheid diep te verkennen, die de veranderingen in de coatingoppervlak, interne microstructuurevolutie en dynamische veranderingen in vochtbestendige prestatie-indicatoren omvatten.
2. Experimentele materialen en methoden
Experimentele materialen: Selecteer 3 Representatieve airgelpoedercoatingproducten op de markt (respectievelijk gemarkeerd als P, Q en R) en selecteer gewone epoxypoedercoating als een controle (gemarkeerd als S). Het experimentele substraat gebruikt uniform roestvrijstalen platen van dezelfde specificaties. Vóór het experiment is het oppervlak van de stalen plaat strikt afgenomen en gepassiveerd om de nauwkeurigheid en consistentie van de experimentele resultaten te waarborgen.
Experimentele apparatuur: gebruik een zeer nauwkeurige constante temperatuur en vochtige testkamer om de temperatuur en vochtigheid nauwkeurig te regelen om een complexe omgeving te simuleren. Met behulp van een atoomkrachtmicroscoop (AFM) wordt de microstructuur van de coating waargenomen bij hoge resolutie. Uitgerust met een Fourier -transformatie -infraroodspectrometer (FTIR), worden de veranderingen in de chemische structuur van de coating onder hoge luchtvochtigheid geanalyseerd. De geavanceerde sessiele druppelcontacthoekmeter wordt gebruikt om de vochtbestendige prestaties van de coating kwantitatief te evalueren door de contacthoek tussen het coatingoppervlak en water te meten.
Experimentele methode: spuit de vier coatings gelijkmatig op de roestvrijstalen plaat en genees ze volgens het uithardingsproces van hun respectieve productstandaarden. Plaats na het uitharden de testplaat in een constante temperatuur- en vochtige testkamer, stel de temperatuur in op 3 0 graad en de relatieve vochtigheid op 90% om een hoge vochtigheidomgeving te simuleren. Schakel de testplaten uit in de 0e, 2e, 4e, 6e en 8e maand na het begin van het experiment en voer uitgebreide tests uit op verschillende prestatie -indicatoren.
3. Experimentele resultaten en analyse
Coating Surface State
Uit de resultaten is te zien dat in een omgeving met een hoge luchtvochtigheid de oppervlaktetoestand van gewone epoxypoedercoating S de snelste verslechtert, terwijl airgelpoedercoatings p, q en r binnen 8 maanden verschillende veranderingen hebben, maar de algehele coating blijft relatief intact. Onder hen heeft Airgel Powder Coating Q een uitstekende prestaties bij het handhaven van de oppervlaktetoestand, met in principe geen duidelijke veranderingen binnen 4 maanden, en er zijn geen waterdruppeltjes doorgedrongen na 8 maanden. Dit laat zien dat airgelpoedercoatings duidelijke voordelen hebben bij het handhaven van de integriteit van het coatingoppervlak in vergelijking met gewone epoxypoedercoatings in een hoge vochtigheidomgeving.
Airgelpoedercoating P: Het oppervlak is plat en glad aan het begin van het experiment, zonder afwijkingen. Na 2 maanden is er een zeer lichte wazigheid, zonder andere defecten; Na 4 maanden is de wazigheid enigszins duidelijk, zonder te borrelen of af te schieten; Na 6 maanden is er een licht blekenfenomeen en de coating is intact; Na 8 maanden groeit het whitening -gebied en valt de coating niet eraf.
Airgel poedercoating Q: Het initiële oppervlak is uniform en ongewijzigd. Er was geen significante verandering binnen 4 maanden. Na 6 maanden was een zeer kleine hoeveelheid waterdruppeltjes bevestigd en gemakkelijk af te schuiven. Na 8 maanden nam het aantal waterdruppeltjes toe, maar er was geen penetratie.
Airgel Powder Coating R: Het uiterlijk was normaal in het begin. Na 2 maanden was het oppervlak enigszins verduisterd en was er geen blaarvorming. Na 4 maanden breidde het donkere gebied zich uit en was er geen blaarvorming. Na 6 maanden was er een lichte peeling, maar geen afwerpen. Na 8 maanden nam het peelingsbereik toe en was de coating nog intact.
Gewone epoxypoedercoating S: Het experiment begon normaal. Na 2 maanden verscheen er een kleine hoeveelheid kleine bubbels. Na 4 maanden namen de bubbels toe en sommigen van hen braken. Na 6 maanden had de coating ernstig blaren en afwerpen. Na 8 maanden viel het af over een groot gebied en het substraat was verroest.
Interne structuur van coating:
Atomic Force Microscopy (AFM) waarnemingen onthulden dat de interne structuur van gewone epoxypoedercoating S ernstig werd beschadigd in een omgeving met een hoge luchtvochtigheid, met een groot aantal lege ruimtes en scheuren. Dit was te wijten aan de desintegratie van de coatingstructuur veroorzaakt door continue waterpenetratie. In het vroege stadium van het experiment bleef de interne nanoporeuze structuur van airgelpoedercoatings P, Q en R in principe intact. Tegen de zesde maand werd echter een kleine hoeveelheid water verzameld in sommige poriën van airgel poedercoatings P en R, en de regelmaat van de interne structuur werd tot op zekere hoogte beïnvloed. In de achtste maand was de interne poriënstructuur van airgelpoedercoating Q nog steeds relatief stabiel, met slechts enkele poriën enigszins vervormd. Dit laat zien dat de nanoporeuze structuur van airgelpoedercoatings erosie in een hoge vochtigheidomgeving tot op zekere hoogte kan weerstaan, maar er zijn verschillen in de structurele stabiliteit van verschillende producten.
Vochtbestendige prestatie-index:
De contacthoek tussen het coatingoppervlak en water werd gemeten met behulp van een sessiele druppel contacthoekmeter. Hoe groter de contacthoek, hoe beter de vochtbestendige prestaties.
Uit de trend van de gegevens van de contacthoek, nam de contacthoek van gewone epoxypoedercoating S het meest af, van de initiële 90 graden tot 74 graden na 8 maanden, wat aangeeft dat de vochtbestendige prestaties snel verslechterden in een omgeving met hoge vochtigheid. Hoewel de contacthoeken van airgelpoedercoatings P, q en r ook in de loop van de tijd afnamen, was de afname van airgel poedercoating q de kleinste en handhaafde het nog steeds een hoge contacthoek van 126 graden na 8 maanden, wat verder bevestigde dat airgel poedercoating Q het beste presteerde in termen van vocht-proof prestatiestabiliteit.
Airgelpoedercoating P: Initiële contacthoek 131 graden, gedaald tot 127 graden na 2 maanden, 123 graden na 4 maanden, 119 graden na 6 maanden en 115 graden na 8 maanden.
Airgel poedercoating Q: Initiële contacthoek 135 graden, 132 graden na 2 maanden, 130 graden na 4 maanden, 128 graden na 6 maanden en 126 graden na 8 maanden.
Airgel poedercoating R: Initiële contacthoek 133 graden, 129 graden na 2 maanden, 125 graden na 4 maanden, 121 graden na 6 maanden, 117 graden na 8 maanden.
Gewone epoxypoedercoating S: initiële contacthoek 90 graden, 86 graad na 2 maanden, 82 graden na 4 maanden, 78 graden na 6 maanden, 74 graden na 8 maanden.
Uitgebreide experimenten tonen aan dat airgelpoedercoatings in hoge vochtigheidsomgevingen aanzienlijke vochtbestendige prestatievoordelen hebben ten opzichte van gewone epoxypoedercoatings, en de meeste van hen kunnen de integriteit van de coating en een bepaalde mate van vochtbestendigheid lang handhaven. De prestaties van airgelpoedercoatings van verschillende merken en modellen zijn echter anders. Na verloop van tijd wordt de interne structuur van sommige producten beïnvloed, neemt de vochtbestendige index af en wordt het oppervlak wazig, wit, water zich in de poriën en de contacthoek neemt af. Dit kan verband houden met de zuiverheid van het airgel, de formule -additieven en het productieproces.
Kijkend naar de toekomst, om de toepassing van airgelpoedercoatings in omgevingen met hoge luchtvochtigheid uit te breiden, moeten coatingbedrijven onderzoek en ontwikkeling vergroten, de formule en het proces optimaliseren en de vochtbestendige stabiliteit verbeteren. In praktische toepassingen kunnen voor gebieden met een hoge vochtigheid en hoge vochtbestendige vereisten maatregelen zoals het toevoegen van een waterdichte deklaag en voorbehandeling van het substraat worden gecombineerd om ervoor te zorgen dat de coating een langdurige rol kan spelen. Met de ontwikkeling van materiaaltechnologie wordt verwacht dat airgelpoedercoatings grotere doorbraken maken in toepassingen met een hoge luchtvochtigheid en betrouwbaardere vochtbestendige oplossingen bieden voor meerdere industrieën.