Die wasserdichte Leistung und die feuchtigkeitsbeständige Wirkung von festen Acryloberflächen müssen aus drei Dimensionen analysiert werden: der chemischen Struktur des Materials, dem Grenzflächeninteraktionsmechanismus und den Umweltinteraktionseigenschaften. Seine Schutzwirkung sollte in Kombination mit Labortests und tatsächlichen Szenarien überprüft werden. Das Folgende ist eine systematische Ausarbeitung unter drei Aspekten: Leistungsquellen, Testmethoden und Fehlermodi:

Erstens die chemischen Grundlagen und strukturellen Eigenschaften der wasserdichten Leistung

Eigenschaften mit geringer Oberflächenenergie

Der Polaritätsunterschied zwischen der Estergruppe (-COO-) und der Alkylkette (-CNH2N+1) in Acrylharz führt zu einer relativ schwachen intermolekularen Kraft, die die Beschichtungsoberfläche mit einer niedrigen Oberflächenenergie von 15 bis 30 mn/m ausschöpft. Beispielsweise kann der Wasserkontaktwinkel der reinen Acrylbeschichtung 90 ° -105 ° erreichen, und die Wassertröpfchen auf der Oberfläche haben einen nahezu kugelförmigen Zustand, wodurch die Tendenz des Benetzens signifikant verringert wird.

Vernetzte Netzwerkstruktur

Das dreidimensionale vernetzte Netzwerk multifunktionaler Monomere (wie Trihydroxymethylpropantriacrylat) kann das Eindringen von Wassermolekülen verhindern. Beispielsweise kann die Wasserabsorptionsrate einer Beschichtung mit einer Vernetzungsdichte von 80 % auf unter 0,5 % gesteuert werden, was viel niedriger ist als die 3–5 % linearer Polymere.

Aufbau von Mikro-Nano-Strukturen

Superhydrophobe Effekte können durch die Bildung einer rauen Struktur von 50–200 nm auf der Beschichtungsoberfläche durch Phasentrennung oder Templatverfahren erreicht werden. Beispielsweise kann die Einführung von Fluorpolymer-Mikrophasen in Acrylbeschichtungen den Wasserkontaktwinkel auf über 150° und den Rollwinkel auf weniger als 5° erhöhen.

Zweitens der Mechanismus und die Einflussfaktoren der feuchtigkeitsdichten Wirkung

Wassermoleküldiffusionsbarriere

Die dichte vernetzte Struktur kann den Diffusionsweg von Wassermolekülen verlängern. In einer Umgebung von 85%relativer RH kann beispielsweise die Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) der vernetzten Beschichtung nur 1 g/(m² · 24H) betragen, während die der nicht cross-gebundenen Beschichtung 5 g/(m² · 24H) erreichen kann.

Die Grenzflächenadhäsion ist ausgeglichen

Die Adhäsion zwischen der Beschichtung und dem Substrat muss größer sein als die Adsorptionsenergie von Wassermolekülen an der Grenzfläche. Wenn die Adhäsion beispielsweise 3 MPa erreicht, kann sie der Grenzflächendurchdringung von Wassermolekülen im Bereich von -20 ℃ bis 60 ℃ widerstehen, wodurch das Phänomen der Debonding vermieden wird.

Umweltanpassungsfähigkeit

Temperaturänderungen beeinflussen den Expansionskoeffizienten der Beschichtung und die Oberflächenspannung von Wasser. Beispielsweise nimmt bei -10 ℃ die kinetische Energie von Wassermolekülen ab, was die Kondensation in den Mikroporen der Beschichtung intensivieren kann. Bei 40 ° C nimmt der Wasserdampfdruck zu und eine höhere Vernetzungsdichte ist erforderlich, um den Feuchtigkeitsbeständigkeit aufrechtzuerhalten.

Drittens die Testmethoden für wasserdichte und feuchtigkeitsdichte Leistung

Statische Kontaktwinkelmessung

Unter Verwendung eines optischen Kontaktwinkelmessgeräts wurden 2 & mgr; l entionisiertes Wasser unter den Bedingungen von 25 ° C und 50%relativer RH fallen, und die Änderungen des Kontaktwinkels innerhalb von 30 Sekunden wurden aufgezeichnet. Beispielsweise kann der anfängliche Kontaktwinkel einer hochwertigen Acrylbeschichtung 100 ° erreichen, und die Änderung beträgt innerhalb von 60 Sekunden weniger als 2 °.

Dynamisches Wasserabsorptionsexperiment

Einweichen Sie die beschichtete Probe in entionisiertem Wasser und wiegen Sie sie regelmäßig, um die Qualitätsänderungen aufzuzeichnen. Zum Beispiel kann nach 24 Stunden Einweichen eine Beschichtung mit einer Wasserabsorptionsrate von weniger als 0,8% als eine gute Wasserbeständigkeit angesehen werden. Wenn die Wasserabsorptionsrate 2%überschreitet, kann es zu Mikroporenfehlern kommen.

Hochfeuchtigkeitszyklus -Test

Zirkulieren 24 Stunden zwischen 85%RH und 40 ° C und 25%RH und 20 ℃ für 100 aufeinanderfolgende Zeiten. Beachten Sie, ob die Beschichtung Blasen, Verfärbungen oder eine Abnahme der Adhäsion zeigt. Zum Beispiel, wenn die Adhäsion nach dem Kreislauf nicht mehr als Grad 1 abnimmt (nach der Gittermethode).

Wasserdampfübertragungstest

Gemäß dem ASTM E96 -Standard wurde das WVTR nach der Cup -Methode oder der Infrarotsensormethode bestimmt. Beispielsweise eignen sich unter Bedingungen von 38 ° C und 90%RH, beschichtungen mit WVTR unter 2 g/(m² · 24H) für Szenarien mit hohen Anforderungen an feuchtigkeitssicher.

Viertens, Fehlermodi und Verbesserungsstrategien

Beschichtungsfehler verursachen Penetration

Löcher oder Blasen können lokales Wasserdichtungsausfall verursachen. Beispielsweise können Löcher mit einem Durchmesser von 0,1 mm die Gesamtwasserabsorptionsrate der Beschichtung um 30%erhöhen. Verbesserungsmethoden umfassen die Optimierung des Sprühprozesses (z. B. Erhöhen des Zerstäubendrucks auf 0,3 MPa) oder die Einführung von Multikoat-Beschichtung.

Die Debonding der Schnittstelle führt zum Scheitern

Die Adsorption von Wassermolekülen an der Grenzfläche zur Beschichtungssubstrat wird die Adhäsion schwächen. Wenn beispielsweise bei einem konkreten Substrat keine Primerbehandlung durchgeführt wird, kann die Haftung nach sechs Monaten um 40% sinken. Die Lösungen umfassen die Verwendung von Adhäsionspromotoren oder die Erhöhung der Beschichtungsdicke auf über 150 μm.

Chemische Erosion schädigt die Struktur

Saure und alkalische Umgebungen beschleunigen die Hydrolyse der Beschichtung. Beispielsweise kann die Vernetzungsdichte der Beschichtung nach 72-stündigem Eintauchen in eine saure Lösung mit einem pH-Wert von 2 um 25 % abnehmen. Zu den Verbesserungszielen gehören die Einführung hydrolysebeständiger Gruppen (z. B. Siloxane) oder die Erhöhung der Härte der Beschichtung auf mehr als 2H.

Fünftens Überprüfung tatsächlicher Anwendungsszenarien

Schutz der Außenwände von Gebäuden

In regenreichen Gebieten muss die Widerstandsfähigkeit der Beschichtung gegen Regenwassererosion überprüft werden. Beobachten Sie beispielsweise durch einen Sprühtest, bei dem 10 Jahre Niederschlag (ca. 3000 mm) simuliert werden, ob die Beschichtung pudert oder abblättert.

Verpackung elektronischer Geräte

Für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit (z. B. 85%RH, 85 ℃) ist es erforderlich, die Schutzwirkung der Beschichtung auf der Leiterplatte zu testen. Zum Beispiel sollte nach einem 1000-Stunden-Test der Isolationswiderstand der durch die feuchtigkeitsfreien Beschichtung geschützten Leiterplatte über 10¹² ω bleiben.

Anti-Korrosion unterirdischer Einrichtungen

In dem Szenario der Grundwasserinfiltration ist es notwendig, die kathodische Auszahlresistenz der Beschichtung zu bewerten. Nachdem beispielsweise 28 Tage lang bei einem Potential von -1,5 V gehalten worden war, sollte der Schälkadius zwischen der Beschichtung und dem Metallsubstrat weniger als 5 mm betragen.