【正文】 分參與反應(yīng)。 涂膜的失效 化學(xué)破壞（耐酸性） ? 各種無機(jī)酸對有機(jī)漆膜作用的主要表現(xiàn)是使高分子化合物結(jié)構(gòu)上的極性鍵水解、在雙鍵處發(fā)生加成反應(yīng)，促進(jìn)某些分子異構(gòu)化或環(huán)化，使涂膜破壞。濃度較高的氧化性酸可使有機(jī)涂層氧化斷鏈或脫水碳化，失去漆膜對底材的附著力和對顏料的黏合作用。 ? 有機(jī)酸對高分子的作用比較溫和，但一些低分子有機(jī)酸，如乙酸等，尤其是在高溫下，大多數(shù)的有機(jī)涂層難以抵抗其侵蝕。一些含胺基的高分子化合物常會被有機(jī)酸分解。 ? 有機(jī)酸對聚酯的降解作用： 涂膜的失效 化學(xué)破壞（耐酸性） 良好的耐酸性： ? 酚醛樹脂、過氯乙烯樹脂、 ? 高氯化聚烯烴、氯磺化聚乙烯樹脂、 ? 糠醛樹脂、氟碳樹脂、 ? 漆酚縮甲醛、生漆等漆膜， ? 氯化聚醚、聚苯硫醚等塑料涂層。 涂膜的失效 化學(xué)破壞（耐堿性） ? 堿溶液對漆膜有很強(qiáng)的破壞性。若漆膜主鏈?zhǔn)请s鏈結(jié)構(gòu)、尤其是由含有酯鍵的高分子化合物構(gòu)成的，或是帶有極性鍵的化合物，堿能加速它們的水解反應(yīng)并與其生成金屬皂。堿對飽和的碳鏈化合物幾乎不起任何作用。 ? 油性漆、醇酸漆、酚醛漆、聚酯漆等都不耐堿，環(huán)氧樹脂是耐堿性良好的品種。 ? 在設(shè)計(jì)底漆時應(yīng)特別注意成膜物質(zhì)的耐堿性，雖然對于底漆來說，漆膜一般不直接與腐蝕介質(zhì)接觸，但是當(dāng)在漆膜下形成腐蝕電池后，陰極反應(yīng)有 OH生成，漆膜有被水解和皂化的可能。 涂膜的失效 化學(xué)破壞（耐水解） ? 水對有機(jī)涂層的破壞性是嚴(yán)重的。 ? 許多高分子化合物帶有容易水解的化學(xué)鍵或親水性官能團(tuán)。在水（尤其是熱水）中，由于水解，使化學(xué)鏈斷裂，降解成小分子，漆膜失去強(qiáng)度和屏蔽性。 ? 構(gòu)成高分子主鏈的不同化合鍵對水解的敏感性 涂膜的失效 化學(xué)破壞 (耐氧化性介質(zhì) ) ? 大多數(shù)的高分子化合物可以被氧化，氧化的結(jié)果是大分子鏈斷裂、分枝、成環(huán)或進(jìn)一步交聯(lián)。 ? 不飽和碳鏈聚合物很容易受到氧化介質(zhì)的進(jìn)攻，反應(yīng)后生成過氧化氫物或環(huán)狀過氧化物，然后進(jìn)一步裂解交聯(lián)。 ? 對于飽和碳鏈聚合物，氧化通常是從最弱的 C— H鍵處開始的。 ? 強(qiáng)氧化性介質(zhì)主要有雙氧水、濃硫酸、濃硝酸等。 涂膜的失效 化學(xué)破壞 ? 總體來看，涂膜對腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性為：飽和的 C— C鏈高聚物比雜鏈的好，如果高聚物 C— C鍵上的 H被 F、 Cl等元素的原子取代，因 F— C鍵和 Cl— C鍵的鍵能高于 C— H鍵，耐腐蝕性更好。 ? 在成膜后的漆膜組成中，不應(yīng)含有較多的低分子化合物，分子結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能不帶或少帶 — OH、 — COOH、 —NH2等活性官能團(tuán)，雙鍵數(shù)量也應(yīng)減少到最低限度，因?yàn)樗麄兌际歉g介質(zhì)的作用點(diǎn)。 涂膜的失效 輻射破壞（光輻射） ? 涂層的光輻射破壞實(shí)質(zhì)上是涂料中的高聚物經(jīng)光照引起高分子結(jié)構(gòu)發(fā)生物理化學(xué)變化，宏觀表現(xiàn)為失去光澤、變色、粉化、變脆、開裂等，實(shí)際在沒有開裂、粉化前，涂膜抗?jié)B性能已經(jīng)下降，喪失保護(hù)性能。 ? 涂層經(jīng)光照后，吸水率明顯增加。吸入水能引起涂層起泡、剝離、加速氧和電解質(zhì)的擴(kuò)散，從而加速涂層下金屬的腐蝕和涂層的失效。 ? 涂層的電阻隨紫外光照射時間的增加而減小，由此計(jì)算出的孔隙率隨光照時間而增加。 ? 高分子涂膜材料在光照下是否斷鍵而導(dǎo)致一系列的光氧化降解首先取決于分子鏈所吸收的波長能量和化學(xué)鍵的強(qiáng)度。此外，含有可吸收紫外光的光敏基團(tuán)的聚合物易發(fā)生光降解。 涂膜的失效 輻射破壞（核輻射） ? 有機(jī)高分子鏈在高能射線的作用下，分子結(jié)構(gòu)可能發(fā)生明顯變化，主要是大分子鏈的交聯(lián)和降解，從而帶來涂膜保護(hù)性能、力學(xué)性能的喪失。 ? 有機(jī)硅、酚醛以及雜環(huán)聚合物具有較好的耐輻射性能。 ? 涂料中的填料、助劑均需對核能輻射穩(wěn)定。 涂膜的失效 熱破壞 涂膜的熱失效歸納起來主要有三種情況： ? 高溫?zé)峤到?。?dāng)使用溫度達(dá)到或接近高分子的熱降解溫度時，高分子鏈發(fā)生自由基降解反應(yīng)。氧氣的存在加速降解反應(yīng)，會使熱降解溫度下降。一般情況下，芳香族主鏈的高聚物耐熱性大于脂肪族的，有機(jī)硅類的大于雜鏈高聚物，雜鏈的大于碳碳鏈的。 ? 對于非轉(zhuǎn)化型涂膜，在較高溫度下雖然未發(fā)生降解反應(yīng)，但大分子鏈段具有了一定的活動能力，涂膜不再具有基本的力學(xué)性能（硬度、強(qiáng)度、附著性能），發(fā)生軟化。 ? 耐溫變性。由于冷熱交替溫度變化帶來涂膜的內(nèi)應(yīng)力較大，使涂膜開裂、脫殼等失效現(xiàn)象。西部高原地區(qū)晝夜溫差大，已是眾多涂裝工程過早失效的原因之一。 涂膜的失效 力學(xué)破壞 (應(yīng)力破壞 ) ? 當(dāng)涂層的內(nèi)應(yīng)力大于其強(qiáng)度時，漆膜就會開裂；當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于附著力時，漆膜就會與基材剝離，喪失其保護(hù)作用。 ? 涂膜的內(nèi)應(yīng)力 T?s T t=? ? ? ???內(nèi)s?t??內(nèi) — 涂膜內(nèi)應(yīng)力總和； — 固化時體積收縮應(yīng)力； — 熱固化冷卻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力； — 使用過程中的溫度應(yīng)力。 涂膜的失效 力學(xué)破壞（磨損破壞） ? 涂膜的磨損是指在摩擦過程中胎膜微粒不斷從涂膜表面分離下來的現(xiàn)象。 ? 涂膜的磨損將大大促進(jìn)環(huán)境腐蝕介質(zhì)的滲入。 ? 影響因素：摩擦系數(shù)、硬度、 斷裂強(qiáng)度（ 是指材料的抗拉強(qiáng)度，即測定材料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下受恒速增加的負(fù)荷作用直至斷裂時的負(fù)荷值 ） 、斷裂功（ 是材料受拉伸直至斷裂所吸收的總能量 ） ? 聚氨酯彈性體涂膜具有較好的耐磨性能，這是由于聚氨酯鏈段之間存在大量氫鍵，在無應(yīng)力或低應(yīng)力作用下氫鍵的作用類似于交聯(lián)，降低了在溶劑中的溶脹。在高應(yīng)力作用下，氫鍵發(fā)生斷裂，分子發(fā)生延伸。當(dāng)應(yīng)力去除時，分子松弛，又重新形成新的氫鍵。 涂膜的失效 力學(xué)破壞（劃傷破壞） ? 涂膜發(fā)生劃傷破壞過程中往往有彈性形變、塑性形變、斷裂形變，后兩種形變產(chǎn)生劃痕。 ? 涂膜的耐劃傷性能與其硬度密切相關(guān)。硬度是指涂膜表面被另一更應(yīng)的物體穿入時的阻力。 ? 硬度的測定常用方法：壓痕硬度試驗(yàn)法、鉛筆硬度測定法、擺桿硬度計(jì)。 涂膜的失效 力學(xué)破壞（沖擊損傷） ? 涂料的耐沖擊性又稱沖擊強(qiáng)度，是指涂覆在底材上的涂膜在經(jīng)受高速率的重力作用下發(fā)生快速變形而不出現(xiàn)開裂或從金屬底材上脫落的能力，它表現(xiàn)了被試驗(yàn)漆膜的柔韌性和對底材的附著力。 測定耐沖擊性所用的儀器為沖擊試驗(yàn)儀，是以一定質(zhì)量的重錘落在涂膜樣板上，使涂膜經(jīng)受伸長變形而不引起破壞的最大高度，用重錘質(zhì)量與高度的乘積表示涂膜的耐沖擊性。 沖擊檢測分為正沖和反沖。 第 2章 小結(jié) 涂層系統(tǒng) 涂料的基本組成及各組分的作用 涂料的成膜 涂膜附著理論 涂層的失效