Lakiernictwo Ciekłe

Przyczyny degradacji powłok lakierowych

Jak już wcześniej stwierdzono, warunkami koniecznymi do zaistnienia reakcji chemicznych (korozji) jest obecność na powierzchni ochranianej powłokami ochronnymi wody i tlenu oraz czynników przyśpieszających ten proces, którymi są rdza i sole rozpuszczalne w wodzie, a zwłaszcza chlorki oraz siarczany. Powłoki wchłaniają wodę, która jest absorbowana zwłaszcza przez powłoki o dużej objętości i w zależności od typu powłoki. To może powodować pęcznienie, a nawet oderwanie się powłoki od podłoża metalowego. Woda rozpuszcza w sobie tlen i sole rozpuszczalne. 
Zmienne czynniki atmosferyczne i promienie ultrafioletowe słońca degradują powłoki lakierowe, zwłaszcza epoksydowe. Powstaje chropowata powierzchnia lakieru oraz naprężenia wewnętrzne i kruchość powłoki lakierowej, które sprzyjają powstawaniu szczelin w powłoce lakierowej. 

Cienkie powłoki, zwłaszcza na narożach konstrukcji, odpryski spawalnicze oraz niecki, szczeliny i wgłębienia zbierające wodę w źle zaprojektowanej konstrukcji, to kolejne powody korozji. Wyższa temperatura i atmosfera sprzyjają wnikaniu wody przez powłokę lakierową do podłoża oraz przyspieszają wszelkie typy reakcji korozyjnych. Tabela 1 przedstawia podział czynników, na które powłoka może być narażona w trakcie eksploatacji.

Wpływ promieniowania UV
Nasłonecznienie będące źródłem promieniowania, głównie ultrafioletowego UV, powoduje zmiany koloru i utraty połysku powłoki oraz tzw. kredowanie. Zachodzą jednocześnie znaczące zmiany chemiczne w polimerach lakierowych oraz obniżanie właściwości mechanicznych powłoki, tj. kruchość, wzrost jej twardości, wytworzenie grup polarnych na powierzchni, co sprzyja wzrostowi zwilżalności powierzchni lakierowej, intensyfikacji naprężeń wewnętrznych oraz zmianie rozpuszczalności i gęstości sieciowania polimerów.

Promieniowanie nadfioletowe UV o długość fali ≈ 280-400 nm jest składową najsilniej niszczącą. Fotodegradacja w wyniku absorpcji promieniowania UV przez powłokę, która prowadzi do zerwania wiązań chemicznych w strukturze polimeru między atomami węgla C i wodoru H (C–H) oraz między atomami węgla C 
(C–C) polimeru P, następuje wg schematu: 
PH + hv → PH* → P + H
P – P → (P – P)* → P + P
gdzie: 
hv – kwant energii UV, 
* – stan wzbudzony.

Fotoinicjowanie w wyniku absorpcji kwantu promieniowania przez makrocząsteczkę polimeru powoduje jej wzbudzenie, pękanie wiązań chemicznych oraz powstawanie wolnych rodników PO•, P• i POH••, jak też przenoszenie energii [1].