Les performances étanches et l'effet anti-humidité des surfaces solides acryliques

Les performances étanches et l'effet anti-humidité des surfaces solides acryliques doivent être analysées à partir de trois dimensions: la structure chimique du matériau, le mécanisme d'interaction d'interface et les caractéristiques d'interaction environnementale. Son efficacité protectrice doit être vérifiée en combinaison avec des tests de laboratoire et des scénarios réels. Ce qui suit est une élaboration systématique de trois aspects: sources de performances, méthodes de test et modes de défaillance:

Tout d'abord, la base chimique et les caractéristiques structurelles des performances étanches

Caractéristiques d'énergie de surface faibles

La différence de polarité entre le groupe ester (-coo-) et la chaîne alkyle (-cnh2n + 1) dans la résine acrylique conduit à une force intermoléculaire relativement faible, dotant la surface de revêtement avec une faible énergie de surface de 15 à 30 mn / m. Par exemple, l'angle de contact de l'eau du revêtement acrylique pur peut atteindre 90 ° -105 °, et les gouttelettes d'eau à la surface présentent un état presque sphérique, réduisant considérablement la tendance du mouillage.

Structure du réseau réticulé

Le réseau réticulé tridimensionnel formé par des monomères multifonctionnels (tels que le triacrylate trihydroxyméthylpropane) peut empêcher la pénétration des molécules d'eau. Par exemple, un revêtement avec une densité de réticulation de 80% peut avoir son taux d'absorption d'eau contrôlé en dessous de 0,5%, ce qui est bien inférieur aux 3% à 5% des polymères linéaires.

Construction de la structure micro-nano

Des effets superhydrophobes peuvent être obtenus en formant une structure rugueuse de 50-200 nm sur la surface du revêtement par la séparation de phase ou la méthode de matrice. Par exemple, l'introduction de microphases de fluoropolymère en revêtements acryliques peut augmenter l'angle de contact de l'eau à plus de 150 ° et l'angle de roulement à moins de 5 °.

Deuxièmement, le mécanisme et les facteurs d'influence de l'effet résistant à l'humidité

Barrière de diffusion des molécules d'eau

La structure réticulée dense peut prolonger le chemin de diffusion des molécules d'eau. Par exemple, dans un environnement de 85% RH, le taux de transmission de vapeur d'eau (WVTR) du revêtement réticulé peut être aussi faible que 1 g / (m² · 24h), tandis que celui du revêtement lié à uncroi peut atteindre 5 g / (m² · 24h).

L'adhésion interfaciale est équilibrée

L'adhésion entre le revêtement et le substrat doit être supérieure à l'énergie d'adsorption des molécules d'eau à l'interface. Par exemple, lorsque l'adhésion atteint 3 MPa, elle peut résister à la pénétration interfaciale des molécules d'eau dans la plage de -20 ℃ à 60 ℃, en évitant le phénomène de la démymphe de dégradation.

Adaptabilité environnementale

Les changements de température affecteront le coefficient d'expansion du revêtement et la tension en surface de l'eau. Par exemple, à -10 ℃, l'énergie cinétique des molécules d'eau diminue, ce qui peut intensifier la condensation dans les micropores du revêtement. À 40 ℃, la pression de vapeur d'eau augmente et une densité de réticulation plus élevée est nécessaire pour maintenir la résistance à l'humidité.

Troisièmement, les méthodes de test pour les performances étanches et résistantes à l'humidité

Mesure d'angle de contact statique

À l'aide d'un compteur d'angle de contact optique, 2 μL d'eau désionisée ont été déposés dans les conditions de 25 ℃ et 50% HR, et les changements dans l'angle de contact dans les 30 secondes ont été enregistrés. Par exemple, l'angle de contact initial du revêtement acrylique de haute qualité peut atteindre 100 °, et le changement est inférieur à 2 ° en 60 secondes.

Expérience d'absorption de l'eau dynamique

Faites tremper l'échantillon enduit dans de l'eau désionisée et pesez-le régulièrement pour enregistrer les changements de qualité. Par exemple, après 24 heures de trempage, un revêtement avec un taux d'absorption d'eau inférieur à 0,8% peut être considéré comme ayant une bonne résistance à l'eau. Si le taux d'absorption d'eau dépasse 2%, il peut y avoir des défauts de micro-pores.

Test de cycle d'humidité élevé

Circuler pendant 24 heures entre 85% RH et 40 ℃ et 25% Rh et 20 ℃ pour 100 fois consécutifs. Observez si le revêtement montre des cloques, la décoloration ou une diminution de l'adhésion. Par exemple, si l'adhésion diminue de plus de grade 1 après la circulation (par la méthode de la grille).

Test de taux de transmission de vapeur d'eau

Selon la norme ASTM E96, le WVTR a été déterminé par la méthode de la Coupe ou la méthode du capteur infrarouge. Par exemple, dans des conditions de 38 ℃ et 90% RH, les revêtements avec WVTR inférieurs à 2 g / (m² · 24h) conviennent aux scénarios avec des exigences élevées à l'épreuve de l'humidité.

Quatrièmement, modes de défaillance et stratégies d'amélioration

Les défauts du revêtement provoquent la pénétration

Les trous d'épingle ou les bulles peuvent provoquer une défaillance d'étanchéité locale. Par exemple, les trous d'épingle avec un diamètre de 0,1 mm peuvent augmenter le taux d'absorption global de l'eau du revêtement de 30%. Les méthodes d'amélioration incluent l'optimisation du processus de pulvérisation (comme l'augmentation de la pression d'atomisation à 0,3 MPa) ou l'adoption du revêtement multi-codes.

Le dérogation à l'interface mène à l'échec

L'adsorption des molécules d'eau à l'interface de revêtement-substrat affaiblira l'adhésion. Par exemple, sur un substrat en béton, si aucun traitement d'amorce n'est effectué, l'adhésion peut diminuer de 40% après six mois. Les solutions comprennent l'utilisation des promoteurs d'adhésion ou l'augmentation de l'épaisseur du revêtement à plus de 150 μm.

L'érosion chimique endommage la structure

Les environnements acides et alcalins accéléreront l'hydrolyse du revêtement. Par exemple, après avoir été immergé dans une solution acide avec un pH = 2 pendant 72 heures, la densité de réticulation du revêtement peut diminuer de 25%. Les directions d'amélioration comprennent l'introduction de groupes résistants à l'hydrolyse (comme les siloxanes) ou l'augmentation de la dureté du revêtement à plus de 2h.

Cinquième, vérification des scénarios d'application réels

Protection des murs extérieurs du bâtiment

Dans les zones pluviales, il est nécessaire de vérifier la résistance du revêtement à l'érosion de l'eau de pluie. Par exemple, grâce à un test de pulvérisation simulant 10 ans de précipitations (environ 3000 mm), observez si le revêtement montre du poudre ou du pelage.

Emballage de l'équipement électronique

Pour les environnements à haute humidité (comme 85% RH, 85 ℃), il est nécessaire de tester l'effet protecteur du revêtement sur la carte de circuit imprimé. Par exemple, après un test de 1000 heures, la résistance à l'isolation de la carte de circuit imprimé protégé par le revêtement sans humidité doit rester au-dessus de 10¹² ω.

Anti-corrosion des installations souterraines

Dans le scénario de l'infiltration des eaux souterraines, il est nécessaire d'évaluer la résistance au rabais cathodique du revêtement. Par exemple, après avoir été maintenu à un potentiel de -1,5 V pendant 28 jours, le rayon de pelage entre le revêtement et le substrat métallique doit être inférieur à 5 mm.