涂料耐久性影響因素的分析

　　1涂層起縐、起泡、空鼓的原因涂料長(zhǎng)期使用后，出現(xiàn)起泡、空鼓的現(xiàn)象，是對(duì)封閉性涂料而言，呼吸性能好的涂料不會(huì)發(fā)生這一現(xiàn)象。

　　1.1基層含水率當(dāng)基層受熱溫度上升時(shí)，基層內(nèi)部水分蒸發(fā)，增大了基層內(nèi)部氣體分子數(shù)，使氣體膨脹壓力增大，導(dǎo)致涂層變形，因而，基層含水率是導(dǎo)致涂層起縐、起泡、空鼓的直接原因。

　　1.2基層表面強(qiáng)度基層表面強(qiáng)度較小時(shí)，涂料與基層粘結(jié)力減弱，即使在很小的氣體膨脹壓力或熱脹冷縮應(yīng)力的作用下，也有可能使涂料與基層在某個(gè)局部脫開，基層內(nèi)部氣體受熱膨脹，涂層變形、起泡、空鼓。

　　1.3太陽(yáng)輻射與環(huán)境溫度太陽(yáng)輻射與環(huán)境熱輻射一方面使涂料粘滯性下降，剪切強(qiáng)度減小，塑性增強(qiáng)，彈性下降；另一方面使涂料溫度和基層水汽溫度上升，涂料將受到基層氣體膨脹應(yīng)力和熱脹冷縮應(yīng)力的雙ffi作用。此外，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，假如涂裝結(jié)構(gòu)熱絕緣系數(shù)較小，其內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)露，涂料將長(zhǎng)期處于高濕狀態(tài)。在這些方面的綜合作用下，涂層極易起縐、起泡、空鼓。

　　1.4基層滲析結(jié)晶基層有一定的含水率，基層內(nèi)部有一些化學(xué)物質(zhì)（如Ca（OH）2）在水中有一定的溶解度。當(dāng)基層溫度升適用技術(shù)市場(chǎng)高時(shí)，一方面基層內(nèi)部溶于水的化學(xué)物質(zhì)不斷增多；另一方面基層內(nèi)部水分蒸發(fā)，溶于同倍水分中的化學(xué)物質(zhì)溶解度達(dá)到過(guò)飽和而不斷析出晶體，這種析出晶體作用促使涂料與基層的粘結(jié)面破壞。由于基層的溫度上升緩慢且每天在周期性變化，因此，基層滲析結(jié)晶作用在緩慢不斷地周期重復(fù)進(jìn)行，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，涂層與基層和涂膜之間的粘結(jié)面逐漸破壞，致使涂層起縐、起泡、空鼓。

　　1.5施工因素影響涂料起縐、起泡、空鼓的施工因素十分復(fù)雜，但常見有以下幾種情況：基層未充分干燥便進(jìn)行涂裝施工，涂裝施工時(shí)環(huán)境溫度不適合涂料固化成膜，涂料層涂飾每層太厚，對(duì)舊涂層面未進(jìn)行有效處理，對(duì)基層縫隙和空洞未進(jìn)行處理，基層與涂料不適應(yīng)。

　　2涂層開裂、剝離、脫落的原因封閉性涂料一旦出現(xiàn)起縐、起泡、空鼓，隨著環(huán)境溫度周期性的變化，涂料將長(zhǎng)期受到基層內(nèi)部水氣的周期性膨脹作用和涂料本身的熱脹冷縮作用，一方面不斷降低涂料的粘結(jié)強(qiáng)度，并使涂料發(fā)生蠕變，抗拉強(qiáng)度降低；另一方面使涂料不斷發(fā)生塑性變形，當(dāng)這種塑性變形的積累值超過(guò)涂料的極限延伸率時(shí)，涂層便出現(xiàn)開裂。同時(shí)，加劇基層滲析結(jié)晶作用，并使大氣有害物及雨水滲人涂料內(nèi)部，與涂料和基層發(fā)生物理化學(xué)作用，加速涂料粘結(jié)強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低的步伐，當(dāng)涂料粘結(jié)強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降到不能抵抗涂料的熱脹冷縮應(yīng)力時(shí)，涂層出現(xiàn)起起皮、剝離、脫落的現(xiàn)象D影響呼吸性良好的涂層開裂、剝離、脫落的因素具體分析如下，基層表面強(qiáng)度及施工因素在上面已作分析，在此不再討論。

　　2.1太陽(yáng)輻射與環(huán)境溫度由于涂料呼吸通道的存在，涂料受太陽(yáng)光照射時(shí)，腳腳應(yīng)用技術(shù)更易吸收輻射熱，受環(huán)境溫度作用時(shí)，在太陽(yáng)光和環(huán)境溫度作用下，涂料溫度變化較快，熱脹冷縮作用加強(qiáng)，涂料光氧化反應(yīng)和熱氧化反應(yīng)更為強(qiáng)烈，涂料高分子降解或交聯(lián)，使涂料強(qiáng)度、塑性下降，脆性提篼，結(jié)構(gòu)破壞。同時(shí)，涂料與基層內(nèi)部水氣蒸發(fā)加快，涂料干縮濕脹作用加強(qiáng)，基層化學(xué)物質(zhì)的滲析結(jié)晶作用加強(qiáng)，導(dǎo)致涂料的粘結(jié)強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低和涂料自身的塑性變形加快，從而使涂層開裂、剝離、脫落。

　　2.2大氣有害物及雨水大氣中存在酸性氧化物，這些化學(xué)物質(zhì)溶于涂料與基層內(nèi)部水汽中則使水汽呈現(xiàn)酸性，然而，大多數(shù)建筑涂飾基層呈現(xiàn)堿性，酸與堿之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一方面生成易溶于水或膨脹性物質(zhì)，加劇基層滲析結(jié)晶作用，或膨脹性生成物直接作用于基層與涂料的粘結(jié)面，使粘結(jié)面產(chǎn)生點(diǎn)蝕破壞；另一方面，降低了基層的堿度，使基層內(nèi)部在高堿度環(huán)境下穩(wěn)定存在的物質(zhì)變?yōu)椴环�(wěn)定，發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，影響基層表面強(qiáng)度和涂料粘結(jié)強(qiáng)度。大氣中尚有微生物，有一些菌類進(jìn)人涂料內(nèi)部，滋生繁衍，使涂料發(fā)霉，其分泌物還能引起高聚物的降解。因這些方面的綜合作用下，涂料的粘結(jié)強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷降低，涂層在熱脹冷縮和干縮濕脹應(yīng)力作用下，逐漸開裂、剝離、脫落。

　　2.3滲析結(jié)晶、結(jié)露和冰凍周期性的濕度變化。將使基層的滲析結(jié)晶不斷進(jìn)行，基層和涂料的粘結(jié)強(qiáng)度受滲析結(jié)晶應(yīng)力作用而不斷降低。在低溫下，這種周期性的溫度變化，將使涂料內(nèi)部水氣周期性結(jié)露或結(jié)冰。周期性的結(jié)露加劇了基層的滲析結(jié)晶作用和涂料的干縮濕脹變形，降低涂料粘結(jié)強(qiáng)度；周期性的冰脹作用，則產(chǎn)生周期性的冰脹應(yīng)力，使涂料隨時(shí)間逐漸破壞。

　　對(duì)于大多數(shù)涂料而言，它們既不是絕對(duì)的封閉性涂料，也不是絕對(duì)的呼吸性涂料，其耐久性破壞的特征，既有起縐、起泡、空鼓，又有起皮、開裂、剝離、脫落，且往往是先起縐、起泡，再起皮、開裂、最后剝離、脫落。

　　3褪色、變色、發(fā)黃的原因3.1太陽(yáng)光幅射太陽(yáng)光輻射中紫外線光能量最大，顏料吸收紫外線光子能量，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)或光氧化反應(yīng)，改變?cè)瓉?lái)的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)，吸收紅外線后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮�，引發(fā)熱氧化反應(yīng)或晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致顏料對(duì)光的選擇性吸收與反射發(fā)生變化，使涂料變色，折射率的減小則使涂料褪色、光澤下降。強(qiáng)烈的光氧化反應(yīng)，還會(huì)使涂料粉化。

　　3.2大氣有害物及雨水大多數(shù)著色顏料都要求有一定的耐堿性，事實(shí)上，大氣有害物溶于水氣后形成的酸性水氣對(duì)著色顏料有一定蝕，特別是當(dāng)著色顏料的耐酸性能很差時(shí)，這種侵蝕￥用強(qiáng)烈，大氣塵埃又極易在受侵蝕的著色顏料表面沉積吸附，使涂料光澤下降，并很快褪色發(fā)舊。

　　3.3自然磨蝕與人為磨蝕對(duì)于外墻涂料，它會(huì)受到雨水的沖刷和風(fēng)砂的磨蝕，當(dāng)涂膜耐磨性較差，涂料易掉色，特別是涂膜受太陽(yáng)光輻射發(fā)生光氧化反應(yīng)后，由于涂膜與著色顏料之間的粘結(jié)減弱，涂料更易掉色。對(duì)于地面涂料，人為磨蝕危害更大，涂料受自然和人為磨蝕而掉色的區(qū)域，又更易沉積吸附塵埃。

　　3.4基層滲析結(jié)晶基層滲析結(jié)晶一方面降低涂膜與著色顏料之間的粘結(jié)，另一方面，由于著色顏料是極微小的晶體顆粒，滲析結(jié)晶極易在顏料顆粒表面進(jìn)行，特別是涂料發(fā)生塑性變形后，由于顏料在涂膜中的分散度減小，更為滲析結(jié)晶的進(jìn)行創(chuàng)造了條件，滲析結(jié)晶體沉積在顏色表面，降低了著色顏料的折射率，使涂料發(fā)暗、光澤下降，當(dāng)這種滲析結(jié)晶嚴(yán)重時(shí)，因滲析結(jié)晶的進(jìn)行夾雜著大氣塵埃，將導(dǎo)致涂料發(fā)黃變色。

　　4提高涂料耐久性的途徑4.1提高涂料自身抗老化性能添加抑制光氧化反應(yīng)和熱氧化反應(yīng)的防老化劑，添加抑制霉菌生長(zhǎng)和繁殖的防霉劑，選擇對(duì)光、熱、酸、堿作用顏色穩(wěn)定的顏料。

　　4.2設(shè)置保護(hù)層在涂料表層涂漆或鍍金屬，一是增強(qiáng)對(duì)光熱輻射的反射，減少涂料對(duì)光熱輻射的吸收；二是形成高彈性變形的表面，防止涂料表面開裂。

　　秦入偉王異靜董哲（中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所北京的研究尚未有中試生產(chǎn)報(bào)道3該項(xiàng)目以大米為原料，經(jīng)接種、發(fā)酵制備紅曲防腐米，再將紅曲防腐米經(jīng)食品級(jí)有機(jī)試劑提取、濃縮得到紅曲防腐劑。該產(chǎn)品是一種安全、性能優(yōu)良的天然防腐劑，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高于紅曲紅色素。

　　紅曲食品是我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，利用紅曲含有的糖化酶、蛋白酶可釀造生產(chǎn)紅豆腐乳、黃酒等產(chǎn)品。

　　目前，國(guó)內(nèi)外只是生產(chǎn)紅曲色素及其保健食品，紅曲防腐劑的研究尚未有中試生產(chǎn)報(bào)道，同時(shí)，紅曲的防腐作用雖有報(bào)道，但其抑制微生物的種類、提取方法和防腐效率國(guó)內(nèi)外研究甚少n列人我國(guó)食品添加劑范圍并符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的防腐劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸等23個(gè)品種>年產(chǎn)量約5000多t，除乳鏈球菌肽屬天然防腐劑（年產(chǎn)量4t）外，其余均為化學(xué)合成品。迄今為止，世界各國(guó)（包括中國(guó)）食品添加劑的發(fā)展方向是天然、安全、高效，因此經(jīng)紅曲防腐劑的研制成功具有很大的市場(chǎng)潛力，它符合開發(fā)天然食品添加劑替代合成添加劑的發(fā)展方針。

　　技攻關(guān)計(jì)劃專題。經(jīng)中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所4年研究，已選育出一支防腐效率高、生產(chǎn)速度快的紅曲菌種，研制出最佳發(fā)酵工藝路線、紅曲防腐劑的精制方法，并進(jìn)行了紅曲防腐劑在推廣領(lǐng)域的應(yīng)用試驗(yàn)。

　　紅曲防腐劑是一種天然食品添加劑，它是將紅曲霉接種于米飯經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)而成。產(chǎn)品經(jīng)北京市衛(wèi)生防疫站“小鼠急性經(jīng)口毒試驗(yàn)”證明屬無(wú)毒級(jí)。它能廣泛用于肉制品、罐裝食品等的防腐保鮮，可降低亞硝酸鈉的用量，同時(shí)還可應(yīng)用于使用紅曲紅色素的場(chǎng)合，此時(shí)它兼具防腐功能。經(jīng)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所科研成果查新表明，尚未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外有與該項(xiàng)目科技特點(diǎn)相同的和專利。

　　1紅曲防腐劑的生產(chǎn)方法及經(jīng)濟(jì)效益分析1.1紅曲防腐劑的生產(chǎn)工藝紅曲防腐劑主要是以大米為原料，經(jīng)接種、發(fā)酵制備紅曲防腐米，再將紅曲防腐米經(jīng)食品級(jí)有機(jī)試劑提取、濃縮得到紅曲防腐劑產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝流程如下：接種大米―蒸飯―冷卻酵―紅曲防腐米4提取一濃縮―干燥*產(chǎn)品4.3在基層表面設(shè)置封閉材料層其主要作用是防止基層滲析結(jié)晶作用，提高涂料粘結(jié)強(qiáng)度，但會(huì)使基層呼吸功能下降，存在基層水氣膨脹隱患。為消除這一隱患，必須嚴(yán)格控制基層含水率。

　　對(duì)于呼吸性好的涂料，基層滲析結(jié)晶難以避免，消除的辦法是選擇與基層材料組成相近的涂料。

　　4.4制訂相應(yīng)規(guī)范目前，一是制訂涂料與基層、環(huán)境、氣候適應(yīng)性規(guī)范，為人們正確選用涂料提供依據(jù)；二是制訂基層處理規(guī)范細(xì)則，因?yàn)椴煌�的基層具體情況不一樣：三是制汀不同涂料的相應(yīng)施工規(guī)范。