原因三:快速的温度变化导致的“雾”
当在较高温度下水的浓度饱和或接近饱和的涂层被迅速冷却时,涂层中的含水量,超过在较低温度下的可溶性,多余的水会析出,形成很小的水滴,很像雾。如果涂层有足够的抵抗力,它可能会在水最终逸出后恢复。如果有亲水性成分,水会以亲水粒子为中心,优先富集在它的周边,水泡是有核的。然后,水泡在温度变化或渗透压的作用下逐渐变大。
所谓的水泡盒测试中,涂层起泡是原因二和原因三的共同作用。样板以一定的角度放置,以便冷凝水可以流走,样板自身温度会比试验箱内部温度低,符合起泡原因二;同时,水周期性地流失将导致局部温度的变化,符合起泡原因三。
温度的变化可能会提高测试方法的严苛程度,这种特别严苛的测试包括将涂层放在有沸水的容器上。
如CharlesM.Hansen在《涂层中腐蚀和水泡形成的新进展》(《有机涂层的进展》,第26卷,-页,年)中所述,在试图测量甲醇在50°C涂层中的扩散系数时,在环氧涂层厚钢板的空气界面附近形成水泡。将样板从甲醇浴中取出,在室温下称重,在空气界面附近形成相当大的甲醇水泡,只需要几个周期。在50℃情况下,在空气界面附近吸收的甲醇接近饱和值时,在金属基材界面上可能仍然没有甲醇。当样板从甲醇浴中取出,温度恢复到室温时,相当于温度降低,涂层中甲醇的浓度超过了其饱和浓度,多余的甲醇析出,甲醇泡在随后的循环中形成并生长。
说明这一原因的另外两个案例在手册第-页中被引用,分别是三元乙丙橡胶(EPDM)和聚苯硫醚(PPS)中的过量水。三元乙丙橡胶的水暴露温度循环为℃到15℃,模拟了在乳制品中进行去污蒸汽处理后垫片失效的问题。PPS的研究表明,即使是这样的刚性聚合物也可能被这种机理所破坏,其水暴露的温度循环在90℃到23℃之间,使用2mm薄膜。
在这两种情况下,最初都表现为正常的吸收曲线,但在平衡方法的后期,当聚合物开始出现过量的水时,突然表现出更快的吸水率。在较高温度下的保持实验,没有显示当样品在测试中保持很长时间时,过量的水被吸收。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇