Климатические испытания полимерного покрытия

Вертикальное позиционирование лицевой стороной на север (рис. 2) обеспечивает гораздо лучшие усло­вия для исследования стойкости к появлению плесени, поскольку в та­ком положении панели получают го­раздо меньше солнечного света и остаются влажными значительно дольше. Помимо создания условий, способствующих росту плесени, бо­лее высокий уровень влажности с се­верной стороны дает отличную воз­можность определить стойкость к по­явлению пузырей.

Позиционирование под углом 45° лице­вой стороной на юг (рис. 3) также исполь­зуется для усиления факторов, влияющих на устойчивость к растрескиванию и по­терю адгезии при нанесении на необра­ботанную древесину. Это происходит от того, что в данном положении панели ак­кумулируют высокий уровень влажности путем конденсации в ночные часы и по­следующего полного высыхания в тече­ние дня. Данный процесс обеспечивает большую степень расширения и сжатия, чем при вертикальном расположении.

В дополнение к трем основным пози­циям, для определения общих характе­ристик или оценки иных качеств могут использоваться другие позиции.

Но остается вопрос: зачем нужно столько испытательных станций? Ответ краток: различия климатических условий. То, как ПК стареет; в значительной степе­ни зависит от воздействующей на него комбинации солнечного света, темпера­туры и атмосферных осадков. Если бы во всем мире был одинаковый климат; усло­вия атмосферного воздействия были бы везде одинаковыми.

Проблема заключа­ется в том, что климат везде разный. Мно­гие ученые считают, что существует, по меньшей мере, 12 основных типов кли­мата (рис. 4): 1) влажные тропики (всегда жарко и влажно, сильные атмосферные осадки равномерно выпадают в течение года); 2) влажные и сухие тропики (всегда жарко, с чередованием сухих и влажных сезонов, обильные осадки во время влажных сезонов; 3) горы (обычно более прохладные и влажные условия на боль­ших высотах по сравнению с окружающей территорией); 4) пустыни (изменения от жаркого до холодного, с большими пере­падами суточных температур; за исключе­нием прибрежных областей — очень не­большое количество осадков); 5) степи(изменения от жаркого до холодного, с большими перепадами суточных темпе­ратур; за исключением прибрежных обла­стей — малое количество осадков); 6) субтропический сухой (жаркое сухое лето и мягкая дождливая зима, умеренное ко­личество осадков зимой); 7) субтропичес­кий влажный (лето от теплого до жаркого и холодная зима; умеренные осадки круг­лый год); 8) морской влажный (умеренно теплое лето и мягкая, прохладная зима; умеренные осадки круглый год); 9) конти­нентальный влажный (лето от теплого до прохладного и холодная зима; умеренные осадки круглый год); 10) субарктический (короткое прохладное лето и длинная хо­лодная зима, осадки слабые до умерен­ных, в основном летом); 11) полярный (всегда холодный с коротким прохладным летом; малое количество осадков круглый год); 12) ледниковый (всегда холодно, среднемесячные температуры ниже нуля, осадки всегда в виде снега).

К этому нужно добавить почти бесконеч­ное количество местных вариаций, созда­ваемых специфическими комбинациями географических параметров. Например на экваторе, где лучи солнца падают на по­верхность земли вертикально круглый год, почти всегда жарко и влажно. И наоборот; на полюсах, где солнце отсутствует боль­шую часть года, а лучи падают на поверх­ность под очень острым углом, средняя температура ниже точки замерзания, и все осадки выпадают в виде снега.

Такие различия климата могут иметь большое влияние на эксплуатационные ха­рактеристики красок. Чем ближе солнеч­ные лучи к перпендикуляру и чем они ин­тенсивнее, тем выше температура и уров­ни влажности, и, соответственно этим климатическим изменениям, быстрее бу­дут ухудшаться защитные свойства краски. Поэтому близкое к экватору местоположе­ние Сингапура, с его сочетанием прямого и интенсивного солнечного света, высоких температур и большой влажности на про­тяжении почти всего года, представляет собой весьма суровую среду для ПК. И на­оборот: в местечке на севере США, где большую часть года солнечный свет пада­ет под более острым углом, а температура и влажность значительно ниже среднего уровня, условия гораздо более щадящие. Если исключить чрезвычайные ситуации, то в этом местечке США лакокрасочное ПК должно служить значительно дольше, чем в Сингапуре.

Конечно, на старение краски влияют не только экстремальные климатические ус­ловия. Например, сильное влияние на эксплуатационные характеристики лако­красочных покрытий оказывают большие перепады температуры. Подложки с не­стабильными геометрическими размера­ми (например желтая и белая сосна) ис­пытывают циклы значительного теплового расширения и сжатия при изменениях температуры (как краткосрочные, так и длительные), что оказывает большую на­грузку на целостность ПК. Эффект коле­баний температуры может еще усугубить­ся, если краска нанесена на тонкие щели в кирпичной или каменной кладке. В неко­торых случаях эти небольшие трещины испытывают такие громадные изменения геометрических размеров (до 300%— 400%), что даже лучшие акриловые латексные краски разрушаются. В этих усло­виях удовлетворительные результаты де­монстрируют лишь эластомерные стеновые покрытия (EWC) на основе вы­сокоэффективных 100%-х акриловых свя­зующих.

Интересно отметить, что даже отно­сительно небольшие различия в клима­те могут повлиять на долговечность краски. Например, по классификации, принятой некоторыми учеными, на тер­ритории США насчитывается несколь­ко различных климатических зон. Кли­мат Северо-Востока и Среднего Запа­да страны, где расположены испытательные станции в Спринг-Хаус и Чикаго, считается континентальным, с высокой влажностью. Юго-Восток США, где расположена станция Глен Сент-Мэри — влажные субтропики. Хо­тя различия в климате ярко выражены, они не носят экстремального характе­ра. Тем не менее, в разных регионах од­на и та же матовая акриловая краска может неодинаково проявлять призна­ки атмосферного старения (рис. 5).

К этому необходимо добавить сущест­венное влияние на климатическую стой­кость ПК того типа атмосферы, в котором они эксплуатируются: городской, промыш­ленный, приморско-промышленный и тд. В конечном счете, единственный способ узнать, как поведет себя краска или ее компонент в тех или иных условиях — испытать ее там. Отсюда необходимость в испытательных станциях для каждого ре­гиона, в котором будет использоваться краска. В некоторых климатических зонах су­ществует несколько станций. Для подоб­ного дублирования существует две при­чины: местные вариации климата и разли­чия в региональных рынках.

Pages: 1 2 3