Powłoki epoksydowe starzono poddając je działaniu promieniowania ultrafioletowego, szoków termicznych oraz mediów agresywnych, którymi były wodne pięcioprocentowe roztwory kwasu siarkowego, wodorotlenku potasu i chlorku sodu. W artykule omówiono wykorzystanie dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMA) do oceny kinetyki starzenia powłok epoksydowych. Odporność cieplną powłok wyznaczono stosując badania derywatograficzne.
Powłoki polimerowe podczas eksploatacji narażone są na wpływ otoczenia, który poprzez procesy starzeniowe prowadzi do ich destrukcji. Jednym z groźniejszych czynników są media agresywne, powodujące zużywanie chemiczne powłok w wyniku ługowania, hydrolizy bądź utleniania. Zużywanie powłok objawia się pogorszeniem własności ochronnych na skutek: pękania, łuszczenia, delaminacji, pęcherzenia, zrywania połączeń adhezyjnych z podłożem. W wyniku utraty połysku lub zmiany barwy obniżeniu również ulegają własności dekoracyjne powłok. W przypadku oddziaływania na powłokę naturalnych elektrolitów (np. wodnych roztworów chlorku sodu) pierwszym etapem destrukcji powłok jest powstanie ścieżek przewodzących (kapilar), które umożliwiają bezpośredni dostęp jonom do powierzchni metalowego podłoża, powodując jego korozję [1,2]. Promieniowanie ultrafioletowe prowadzi do fotolizy i fotooksydacji polimerów, co objawia się pogorszeniem własności mechanicznych powłok polimerowych [3-5]. Ponadto na powierzchni powłok polimerowych, a także w ich wnętrzu, powstają pęknięcia zwane srebrzystymi [3,4]. Stanowią one zbiór nano- i mikroporów oraz zdefektowanych makrocząsteczek. Synergiczne oddziaływanie narażeń klimatycznych (promieniowanie ultrafioletowe, ciepło, wilgoć), a także zanieczyszczenia otoczenia (kwaśne deszcze, wodne roztwory chlorku sodu) wpływają na obniżenie odporności powłok na oddziaływanie zarówno czynników mechanicznych, jak i chemicznych. Procesy starzeniowe zachodzące w powłokach wpływają na obniżenie odporności cieplnej powłok polimerowych [4,6-9]. Oceny wpływu starzenia powłok można dokonać w oparciu o zmiany ich modułu zachowawczego (E’), współczynnika stratności tan d (maksimum tan d określa temperaturę przejścia szklistego) oraz wydłużenie bezwzględne (DL), które można określić za pomocą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMA) [6,10,11,16,17]. Charakterystyki DMA umożliwiają ocenę kinetyki starzenia powłok polimerowych, co jest przedmiotem badań przedstawionych w niniejszym artykule w odniesieniu do powłok epoksydowych. Do oceny odporności cieplnej powłok polimerowych stosowane są badania derywatograficzne, pozwalające nie tylko na wyznaczanie temperatury początku i końca rozkładu powłoki, a także na ocenę rodzaju i szybkości przemian fizykochemicznych, zachodzących w nich pod wpływem ciepła [5,12,13].
Komentarze (0)