Obsah
2. Analýza charakteristik povlaků aerogelů
3. Výzvy prostředí s vysokou vlhkostí pro povlaky
4. Experimentální průzkum: Povlaky prášku aerogelů pod vysokou vlhkostí
V oblasti průmyslové ochrany a architektonické dekorace hraje výkon povlaků odolný proti vlhkosti klíčovou roli v životě zařízení a bezpečnosti používání. Jako nový typ vysoce výkonného povlaku se v posledních letech stal práškový povlak aerogelů díky své jedinečné nanostruktuře a vynikajícím vlastnostem. Airgel má extrémně nízkou tepelnou vodivost a funguje dobře v tepelné izolaci. Jeho hydrofobní vlastnosti také způsobují, že toto odvětví má velké naděje na vlhkost odolný proti výkonu aerogelů práškových povlaků v prostředí s vysokou vlhkostí. Ve skutečnosti jsou však scény s vysokou vlhkostí, jako jsou pobřežní oblasti, suterény a koupelny, složité a proměnlivé a je třeba ověřit stabilitu povlaků airgelů odolné proti vlhkosti. Pokud dokáže stabilně zabránit vlhkosti v prostředích s vysokou humitou, přinese do mnoha průmyslových odvětví spolehlivější řešení ochrany a výrazně rozšíří svůj aplikační prostor.
2. Analýza charakteristik povlaků aerogelů
Airgel, jádro složky airgel práškového povlaku, má speciální nanoporézní strukturu s porézností více než 95%. Tato struktura účinně inhibuje vedení tepla a hodnota tepelného odporu přesahuje 0. 2m² ・ K/W, což je na mezinárodní pokročilé úrovni. Tepelný izolační účinek povlaku aerogelů o tloušťce 1 mm je ekvivalentní účinku 10- Times Tradiční polystyrenové desky. Pokud jde o odolnost proti vlhkosti, vnitřní kostra prášku airgel je hydrofobní, s kontaktním úhlem s vodou větší než 130 stupňů a hydrofobitou větší nebo roven 99%. Teoreticky to klade dobrý základ pro odolnost proti vlhkosti povlaku airgel. Složité faktory, jako jsou kolísání vlhkosti a dlouhodobá eroze vodních par ve skutečném prostředí s vysokou vlhkostí, však mohou zpochybnit udržitelnost a stabilitu odolnosti vůči vlhkosti.
3. Výzvy prostředí s vysokou vlhkostí pro povlaky
Prostředí vysoké vlhkosti se obecně týká stavu, kdy je relativní vlhkost udržována po dlouhou dobu na více než 60%. V tomto prostředí čelí běžné povlaky mnoha problémům. Voda může snadno proniknout do povlaku, což způsobí, že povlak bublina nebo dokonce spadne; Hydrofilní pigmenty nebo plniva v povlaku po absorpci vody a ničení struktury povlaku; U prodyšných povlaků se může také akumulovat voda mezi povlakem a substrátem, čímž se snižuje adhezi mezi povlakem a substrátem. U práškových povlaků na airgel může voda napadnout její nanoporézní strukturu pod vysokou vlhkostí, která může nejen změnit tepelné vlastnosti airgel, ale také mít negativní dopad na odolnost vůči vlhkosti a v závažných případech způsobuje poškození struktury airgel.
4. Experimentální průzkum: Povlaky prášku aerogelů pod vysokou vlhkostí
1. Experimentální účel
Cílem tohoto experimentu je hluboce prozkoumat stabilitu výkonu prášku odolné proti vlhkosti v prostředí s vysokou vlhkostí, pokrývající změny v povrchovém stavu povlaku, vývoj vnitřní mikrostruktury a dynamické změny v indikátorech výkonu odolné vůči vlhkosti.
2. Experimentální materiály a metody
Experimentální materiály: Vyberte 3 reprezentativní produkty airgel práškové nátěrové produkty na trhu (označené jako P, Q a R) a jako kontrolu vyberte běžný epoxidový prášek (označený jako S). Experimentální substrát rovnoměrně používá desky z nerezové oceli stejných specifikací. Před experimentem je povrch ocelové destičky přísně zmenšen a pasivován, aby byla zajištěna přesnost a konzistenci experimentálních výsledků.
Experimentální zařízení: Pomocí komplexního prostředí použijte vysoce přesnou konstantní teplotu a komoru pro testování vlhkosti k přesnému řízení teploty a vlhkosti. S pomocí mikroskopu atomové síly (AFM) je mikrostruktura povlaku pozorována při vysokém rozlišení. Vybaveny infračerveným spektrometrem Fourierovy transformace (FTIR), jsou analyzovány změny v chemické struktuře povlaku při vysoké vlhkosti. Pokročilý měřič kontaktního úhlu přisedlého kapky se používá k kvantitativnímu vyhodnocení výkonnosti povlaku odolný proti vlhkosti měřením kontaktního úhlu mezi povrchem povlaku a vodou.
Experimentální metoda: Vyprazdňujte čtyři povlaky rovnoměrně na desku z nerezové oceli a vyléčte je podle procesu vytvrzování jejich příslušných produktů produktu. Po vytvrzování umístěte zkušební desku do konstantní teploty a komory pro testování vlhkosti, nastavte teplotu na 3 0 stupeň a relativní vlhkost na 90% pro simulaci prostředí s vysokou vlhkostí. Vyjměte zkušební desky na 0., 2., 4., 6. a 8. měsíci po zahájení experimentu a provádějte komplexní testy na různých ukazatelích výkonu.
3. experimentální výsledky a analýza
Stav povrchu povlaku
Z výsledků je vidět, že v prostředí s vysokou vlhkostí se povrchový stav běžného epoxidového práškové povlaky zhoršuje nejrychlejší, zatímco povlaky na airgel prášku P, Q a R mají do 8 měsíců různé stupně změn, ale celkový povlak zůstává relativně neporušený. Mezi nimi má Airgel Power Coating Q vynikající výkon při udržování povrchového stavu, v podstatě žádné zjevné změny do 4 měsíců a žádné kapičky vody nepronikla po 8 měsících. To ukazuje, že práškové povlaky airgel mají zjevné výhody při udržování integrity povrchové integrity povlaku ve srovnání s běžnými epoxidovými práškovými povlaky v prostředí s vysokou vlhkostí.
Potahování prášku Airgel P: Povrch je na začátku experimentu plochý a hladký bez abnormalit. Po 2 měsících existuje velmi mírná zastrašení bez jiných vad; Po 4 měsících je nebezpečnost mírně zřejmá, bez bublání nebo uvolňování; Po 6 měsících dochází k mírnému jevu bělení a povlak je neporušený; V 8 měsících se rozšiřuje oblast bělení a povlak nespadne.
Airgel Power Coating Q: Počáteční povrch je jednotný a nezměněný. Do 4 měsíců nedošlo k žádné významné změně. Po 6 měsících bylo připojeno velmi malé množství kapiček vody a snadno se sklouzlo. Po 8 měsících se počet kapiček vody zvýšil, ale nedošlo k žádnému pronikání.
Potahování prášku Airgel R: Vzhled byl na začátku normální. Po 2 měsících byl povrch mírně ztmavlý a nedošlo k žádnému puchýřům. Po 4 měsících se temná oblast rozšířila a nedošlo k žádnému puchýře. Po 6 měsících došlo k mírnému loupání, ale žádné uvolňování. Po 8 měsících se rozsah peeeling zvětšil a povlak byl stále neporušený.
Obyčejný epoxidový práškový povlak S: Experiment začal normálně. Po 2 měsících se objevilo malé množství malých bublin. Po 4 měsících se bubliny zvýšily a některé z nich se zlomily. Po 6 měsících měl povlak vážné puchýře a uvolňování. Po 8 měsících spadl na velkou plochu a substrát byl zrezivělý.
Vnitřní struktura povlaku:
Pozorování mikroskopie atomové síly (AFM) odhalila, že vnitřní struktura běžných epoxidových práškových povlaků byla vážně poškozena v prostředí s vysokou vlhkostí s velkým počtem dutin a trhlin. To bylo způsobeno rozpadem struktury povlaku způsobené nepřetržitým průnikem vody. V rané fázi experimentu zůstala vnitřní nanoporézní struktura povlaků airgel práškových povlaků P, Q a R v podstatě neporušená. Šestý měsíc však v některých pórech pórů p a r akumulovaných v některých pórech p a r a pravidelnost vnitřní struktury byla do určité míry ovlivněna pravidelnost vnitřní struktury. V osmém měsíci byla vnitřní struktura pórů a airgel práškového povlaku Q stále relativně stabilní, s jen několik pórů mírně deformovaných. To ukazuje, že nanoporézní struktura práškových povlaků airgel může do jisté míry odolat erozi v prostředí s vysokou vlhkostí, ale existují rozdíly ve strukturální stabilitě různých produktů.
Index výkonu odolné proti vlhkosti:
Kontaktní úhel mezi povrchem povlaku a vodou byl měřen pomocí měřiče úhlu kontaktu secího. Čím větší je kontaktní úhel, tím lepší je výkon odolný proti vlhkosti.
Z trendu údajů o úhlu kontaktu se kontaktní úhel běžného epoxidového prášku nejvíce snížil, z počátečního 90 stupňů na 74 stupňů po 8 měsících, což odráží, že jeho výkon odolný proti vlhkosti se rychle zhoršil v prostředí s vysokou vlhkostí. Ačkoli kontaktní úhly povlaků airgel práškové povlaky P, Q a R v průběhu času se také snižovaly, pokles q povlaku aerogelů byl nejmenší a stále udržoval vysoký kontaktní úhel 126 stupňů po 8 měsících, což dále potvrdilo, že povlak Airgel Poškňování Q nejlépe z hlediska stability výkonu odolné proti vlhkosti.
Potahování prášku Airgel P: Počáteční úhel kontaktu 131 stupňů, klesl na 127 stupňů po 2 měsících, 123 stupňů po 4 měsících, 119 stupňů po 6 měsících a 115 stupňů po 8 měsících.
Airgel Power Coating Q: Počáteční úhel kontaktu 135 stupňů, 132 stupňů po 2 měsících, 130 stupňů po 4 měsících, 128 stupňů po 6 měsících a 126 stupňů po 8 měsících.
Potahování prášku Airgel R: Počáteční kontaktní úhel 133 stupňů, 129 stupňů po 2 měsících, 125 stupňů po 4 měsících, 121 stupňů po 6 měsících, 117 stupňů po 8 měsících.
Obyčejný epoxidový práškový povlak S: Počáteční kontaktní úhel 90 stupňů, 86 stupeň po 2 měsících, 82 stupňů po 4 měsících, 78 stupňů po 6 měsících, 74 stupňů po 8 měsících.
Komplexní experimenty ukazují, že v prostředí s vysokou vlhkostí mají práškové povlaky aerogelů významné výhody výkonnosti oproti běžným epoxidovým práškovým povlakům a většina z nich může udržovat integritu povlaku a určitý stupeň odolnosti vlhkosti po dlouhou dobu. Výkon práškových povlaků aerogelů různých značek a modelů je však odlišný. Postupem času je ovlivněna vnitřní struktura některých produktů, index odolný proti vlhkosti klesá a povrch se stává mlhavým, bílým, voda se hromadí v pórech a úhel kontaktu snižuje. To může souviset s čistotou airgel, přísadami vzorců a výrobním procesem.
Při pohledu do budoucnosti rozšířit aplikaci airgelův povlaků v prostředích s vysokou vlhkostí, nátěrové společnosti musí zvýšit výzkum a vývoj, optimalizovat vzorec a proces a zlepšit stabilitu odolné vůči vlhkosti. V praktických aplikacích mohou být pro oblasti s vysokou vlhkostí a vysokou vlhkostí opatření, jako je přidání vodotěsné krycí vrstvy a předběžné ošetření substrátu, kombinovat, aby se zajistilo, že povlak může hrát dlouhodobou roli. Očekává se, že s vývojem materiálních technologií se potahy práškových aerogelů provedou větší průlomy v aplikacích s vysokou vlhkostí a poskytnou spolehlivější řešení odolné proti vlhkosti pro více průmyslových odvětví.