الصفحة الرئيسية / أخبار / أخبار الصناعة / يبدو الطلاء الخارجي مثاليًا عند الاستخدام. لماذا أصبح لونه طباشيريًا وأصبح غير لامع بعد موسم واحد
أخبار الصناعة
التجوية الخارجية ومتانة الأشعة فوق البنفسجية
إن الطلاء الخارجي الذي يبدو حادًا عند الاستخدام - لامع بالكامل، ولون غني، وسطح أملس - ويبدأ في التصبغ، أو التلاشي، أو التحول إلى اللون غير اللامع بعد موسم من التعرض لأشعة الشمس، لا يفشل بسبب عيب في التصنيع. يعد فقدان الطباشير واللمعان نتيجة طبيعية وتراكمية للتحلل الضوئي للأشعة فوق البنفسجية الذي يعمل على مادة رابطة البوليمر بمرور الوقت، وسيحدث ذلك في أي طلاء لم يتم تصميمه خصيصًا لمقاومته.
ما هو فقدان الطباشير والأشعة فوق البنفسجية في الواقع؟
الطباشير هو الطبقة المرئية من منتجات تحلل الراتنج المسحوق التي تتشكل على سطح الطلاء بعد التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية. عندما تمتص سلاسل البوليمر الموجودة في المادة الرابطة الأشعة فوق البنفسجية، فإنها تخضع لعملية انقسام كيميائي ضوئي، حيث تتكسر إلى أجزاء سلسلة أقصر لا تشكل سطح فيلم متماسك. تبقى هذه الأجزاء فضفاضة على السطح، مما يؤدي إلى تشتيت الضوء بشكل مختلف عن الطبقة السليمة الموجودة أسفلها، مما يتسبب في الوقت نفسه في ظهور المظهر المسحوق الطباشيري وانخفاض اللمعان المرآوي. العَرَضان هما نفس الفشل، معبرين عنهما بشكل مختلف.
كيف يتقدم التحلل الضوئي مع مرور الوقت
امتصاص الأشعة فوق البنفسجية على سطح الفيلم
تمتص الطبقة العليا من الفيلم المعالج أعلى جرعة من الأشعة فوق البنفسجية. تبدأ الفوتونات ذات الطاقة الأعلى من عتبة تفكك الرابطة في كسر أجزاء سلسلة البوليمر، وهي عملية تبدأ من اليوم الأول للتعرض للخارج.
التفاعلات المتسلسلة الجذرية الحرة
تنتشر الجذور الحرة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية عبر شبكة البوليمر، مما يؤدي إلى تمديد التدهور إلى ما هو أبعد من موقع الامتصاص الأصلي. ويشارك الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي في هذه التفاعلات (الأكسدة الضوئية)، مما يؤدي إلى تسريع انقسام السلسلة وتعطيل الوصلات المتقاطعة.
فقدان الوزن الجزيئي وطول السلسلة
ومع تراكم انقسام السلسلة، ينخفض متوسط الوزن الجزيئي للطبقة السطحية. لا تستطيع سلاسل البوليمر الأقصر الحفاظ على بنية الفيلم المتماسكة التي تعطي الطلاء سطحه العاكس السليم.
تصبح الطبقة السطحية قابلة للتفتيت
تفقد الطبقة السطحية المتدهورة تماسكها وتبدأ في الانفصال إلى أجزاء فضفاضة. يزيل المطر والرياح والاتصال اليدوي هذه الأجزاء تدريجيًا، مما يترك نسيجًا سطحيًا باهتًا وخشنًا بشكل متزايد.
ظهور الطباشير وتقليل اللمعان
يصبح التدهور السطحي المتراكم مرئيًا - رواسب مسحوقية بيضاء أو شاحبة (الطباشير)، وتقليل اللمعان بشكل قابل للقياس، وتغير اللون، وفي المراحل المتقدمة، تشقق أو تآكل الفيلم نفسه.
العوامل التي تتحكم في معدل تدهور الأشعة فوق البنفسجية
| كيمياء الراتنج | تعد البولي يوريثان الأليفاتية والبوليمرات الفلورية بطبيعتها أكثر استقرارًا للأشعة فوق البنفسجية من الأنظمة العطرية؛ تتراوح راتنجات الأكريليك على نطاق واسع في مقاومة الأشعة فوق البنفسجية اعتمادًا على تركيبة المونومر |
| تحميل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية | تقوم ماصات الأشعة فوق البنفسجية (UVAs) باعتراض الفوتونات قبل أن تصل إلى العمود الفقري للبوليمر - حيث يحدد تركيزها ونوعها وتوافقها مع الراتينج معدل التحلل الضوئي بشكل مباشر |
| هالس الوجود | تعمل مثبتات الضوء الأميني المعيقة (HALS) على إيقاف تفاعلات السلسلة الجذرية الحرة التي تنشر التحلل - فهي تعمل بالتآزر مع الأشعة فوق البنفسجية وهي ضرورية للمتانة الخارجية على المدى الطويل |
| اختيار الصباغ | تمتص بعض الأصباغ الأشعة فوق البنفسجية وتحمي المادة الرابطة الموجودة تحتها؛ يمكن للآخرين (بعض الألوان الحمراء والصفراء) تسريع التحلل الضوئي لمصفوفة الراتنج المحيطة |
| توحيد سماكة الفيلم | المناطق الرقيقة - عند الحواف أو التجاويف أو حيث يكون التطبيق غير متساوٍ - تستنفد قدرتها على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية أولاً ثم تتلاشى أو تتلاشى قبل بقية السطح |
| العوامل الجغرافية والتوجه | يختلف الإشعاع فوق البنفسجي بشكل كبير باختلاف خط العرض والارتفاع وزاوية السطح - فالطلاءات في البيئات ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية أو التي تواجه أشعة الشمس المباشرة تتحلل بشكل أسرع بغض النظر عن التركيبة |
لماذا لا تتنبأ الاختبارات الداخلية أو المعجلة دائمًا بالأداء الميداني
عدم التطابق الطيفي
تنبعث مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المخبرية من طيف للأشعة فوق البنفسجية مختلف عن ضوء الشمس الطبيعي - قد لا تكون الأطوال الموجية الأكثر ضررًا لراتنج معين هي تلك التي يؤكد عليها مصباح الاختبار.
غياب درجة الحرارة والرطوبة
يجمع التجوية الخارجية الحقيقية بين الأشعة فوق البنفسجية والتدوير الحراري والرطوبة والتلوث، لكن الاختبارات المعملية التي تعزل الأشعة فوق البنفسجية تغفل التأثيرات التآزرية لهذه الضغوطات مجتمعة.
معدل استنفاد المثبت
يتم استهلاك ماصات الأشعة فوق البنفسجية أثناء اعتراضها للفوتونات؛ HALS قابلة للتجديد إلى حد ما. يمكن للاختبارات المتسارعة أن تستنفد المثبتات بشكل أسرع أو أبطأ من التعرض الحقيقي، مما يعطي تقديرات مضللة مدى الحياة.
مساهمات الركيزة
في الظروف الميدانية، يمكن أن تساهم الركيزة في التدهور من خلال الكتلة الحرارية، واحتباس الرطوبة، وحركة الأبعاد - وهي تأثيرات غائبة عن اختبارات اللوحات القياسية.
الأسئلة المتداولة
هل يمكن استعادة السطح المطلي بالطباشير عن طريق التلميع أو إعادة الطلاء؟
يمكن في بعض الأحيان استعادة الطباشير الخفيف جزئيًا عن طريق التلميع الميكانيكي الذي يزيل الطبقة السطحية المتدهورة ويكشف الطبقة الأكثر سلامة الموجودة أسفلها. ومع ذلك، إذا تغلغل الطباشير عميقًا في الفيلم، أو إذا تمت إزالة الطبقة المتدهورة للكشف عن المزيد من فقدان سلامة الفيلم، فإن إعادة الطلاء بعد التحضير الشامل للسطح هو العلاج الأكثر موثوقية. سيؤدي تطبيق طبقة جديدة مباشرة على سطح طباشيري دون تحضير إلى ضعف التصاق الطبقة الجديدة.
هل يساعد التحميل العالي لـ TiO₂ في تقليل ظهور الطباشير؟
يعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم معتمًا للأشعة فوق البنفسجية ويوفر بعض الحماية للمادة الرابطة تحته، وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل الطلاء الأبيض والألوان الفاتحة يظهر أحيانًا مقاومة أولية أفضل للطباشير من الألوان المتوسطة. ومع ذلك، يمكن أن يشارك TiO₂ نفسه في التحلل الضوئي للراتنجات المحيطة تحت الأشعة فوق البنفسجية - ولهذا السبب يتم استخدام درجات TiO₂ المعالجة سطحيًا ذات درجة الطلاء ذات نشاط التحفيز الضوئي المنخفض في الأنظمة الخارجية عالية المتانة بدلاً من نظيراتها الصناعية.
هل الطباشير أسوأ في بعض المناخات؟
نعم - تكون الأشعة فوق البنفسجية في أعلى مستوياتها بالقرب من خط الاستواء، وعلى ارتفاعات عالية، وفي المناخات القاحلة ذات الغطاء السحابي المنخفض. سوف يتم طلاء نفس الطلاء بشكل أسرع بشكل ملحوظ، على سبيل المثال، في البيئات شبه الاستوائية أو المرتفعة مقارنة بخطوط العرض الشمالية المعتدلة ذات الرطوبة المماثلة.
في أي نقطة يجب إعادة تقييم أداء التجوية للطلاء؟
أي تغيير كبير في مورد الراتينج، أو مصدر الصباغ، أو درجة تثبيت الأشعة فوق البنفسجية، أو عملية تطبيق الطلاء يستدعي إعادة تقييم أداء التجوية الخارجية - حتى لو كانت التركيبة على الورق تبدو متماثلة، فإن اختلاف مجموعة المواد الخام واختلافات المعالجة يمكن أن يؤثر على المتانة الفعلية للأشعة فوق البنفسجية.
الوجبات الجاهزة الرئيسية
يعد فقدان الطباشير واللمعان نقطة النهاية المتوقعة للتحلل الضوئي للأشعة فوق البنفسجية الذي يعمل على رابط البوليمر - فهي ليست حالات فشل عشوائية ولكنها نتيجة لعملية قابلة للقياس وتعتمد على الوقت والتي تقاومها التركيبة أو لا تقاومها.
- الأشعة فوق البنفسجية تكسر سلاسل البوليمر على سطح الفيلم؛ تعمل التفاعلات المتسلسلة الجذرية الحرة على توسيع الضرر إلى الداخل
- تحدد كيمياء الراتنج خط الأساس لقابلية التعرض للأشعة فوق البنفسجية؛ تحدد UVA وHALS المدة التي يقاومها النظام فيها
- اختيار الصباغ، وتوحيد سمك الفيلم، والإشعاع فوق البنفسجي الجغرافي كلها تؤثر على معدل التدهور المرئي
- تتطلب الأسطح المطلية بالطباشير إعدادًا ميكانيكيًا قبل إعادة الطلاء، حيث يؤدي الطلاء المباشر بدون تحضير إلى فشل الالتصاق
هل تتعامل مع ظهور الطباشير المبكر أو فقدان اللمعان أو بهتان اللون في نظام الطلاء الخارجي الخاص بك؟ يمكن لفريقنا الفني المساعدة في تقييم اختيار مثبت الأشعة فوق البنفسجية ومتانة التركيبة لبيئة التعرض المستهدفة.
