Table des matières
2. Analyse des caractéristiques des revêtements de poudre aérogel
3. Défis de l'environnement d'humidité élevé aux revêtements
4. Exploration expérimentale: revêtements de poudre aérogel sous forte humidité
Dans le domaine de la protection industrielle et de la décoration architecturale, les performances résistantes à l'humidité des revêtements jouent un rôle clé dans la vie des installations et la sécurité d'utilisation. En tant que nouveau type de revêtement à haute performance, le revêtement en poudre aérogel est devenu au centre de l'industrie ces dernières années en raison de sa nanostructure unique et de ses propriétés exceptionnelles. AirGel a une conductivité thermique extrêmement faible et fonctionne bien dans l'isolation thermique. Ses propriétés hydrophobes font également que l'industrie a de grands espoirs pour les performances résistantes à l'humidité des revêtements de poudre d'aérogel dans des environnements à haute humidité. Cependant, en réalité, les scènes à haute humidité telles que les zones côtières, les sous-sols et les salles de bains sont complexes et modifiables, et la stabilité résistante à l'humidité des revêtements de poudre aérogel doit être vérifiée. S'il peut empêcher de manière stable l'humidité dans des environnements à haute humidité, il apportera des solutions de protection plus fiables à de nombreuses industries et élargira considérablement son espace d'application.
2. Analyse des caractéristiques des revêtements de poudre aérogel
AirGel, le composant central du revêtement en poudre Airgel, a une structure nanoporeuse spéciale avec une porosité de plus de 95%. Cette structure inhibe efficacement la conduction thermique et la valeur de résistance thermique dépasse 0. 2m² ・ k / w, qui est au niveau avancé international. L'effet d'isolation thermique d'un revêtement aérogel de 1 mm d'épaisseur est équivalent à celui d'une carte polystyrène traditionnelle 10- {}}. En termes de résistance à l'humidité, le squelette interne de la poudre d'aérogel est hydrophobe, avec un angle de contact avec de l'eau supérieure à 130 degrés et une hydrophobicité supérieure ou égale à 99%. En théorie, cela jette un bon fond de teint pour la résistance à l'humidité du revêtement en poudre d'aérogel. Cependant, des facteurs complexes tels que les fluctuations d'humidité et l'érosion à long terme de la vapeur d'eau dans des environnements réels à haute humidité peuvent remettre en question la durabilité et la stabilité de sa résistance à l'humidité.
3. Défis de l'environnement d'humidité élevé aux revêtements
Un environnement d'humidité élevé fait généralement référence à la condition où l'humidité relative est maintenue à plus de 60% pendant longtemps. Dans cet environnement, les revêtements ordinaires sont confrontés à de nombreux problèmes. L'eau peut facilement pénétrer dans le revêtement, ce qui fait bouillonner le revêtement ou même tomber; Les pigments ou les charges hydrophiles dans le revêtement gonflent après absorber l'eau, détruisant la structure de revêtement; Pour les revêtements respirants, l'eau peut également s'accumuler entre le revêtement et le substrat, réduisant l'adhésion entre le revêtement et le substrat. Pour les revêtements de poudre aérogel, l'eau peut envahir sa structure nanoporeuse sous une humidité élevée, ce qui peut non seulement changer les propriétés thermiques de l'aérogel, mais également avoir un impact négatif sur la résistance à l'humidité et, dans des cas graves, endommager la structure de l'aérogel.
4. Exploration expérimentale: revêtements de poudre aérogel sous forte humidité
1. Objectif expérimental
Cette expérience vise à explorer profondément la stabilité des performances anti-humidité du revêtement de poudre d'aérogel dans un environnement d'humidité élevé, couvrant les changements dans l'état de surface du revêtement, l'évolution de la microstructure interne et les changements dynamiques des indicateurs de performance à l'épreuve de l'humidité.
2. Matériaux et méthodes expérimentales
Matériaux expérimentaux: sélectionnez 3 produits représentatifs de revêtement en poudre Airgel sur le marché (marqué en P, Q et R respectivement), et sélectionnez le revêtement en poudre époxy ordinaire comme contrôle (marqué comme S). Le substrat expérimental utilise uniformément les plaques en acier inoxydable des mêmes spécifications. Avant l'expérience, la surface de la plaque d'acier est strictement dégraissée et passivée pour assurer la précision et la cohérence des résultats expérimentaux.
Équipement expérimental: Utilisez une chambre de test de température constante et d'humidité à haute précision pour contrôler avec précision la température et l'humidité pour simuler un environnement complexe. À l'aide d'un microscope à force atomique (AFM), la microstructure du revêtement est observée à haute résolution. Équipées d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), les changements dans la structure chimique du revêtement en humidité élevée sont analysés. Le compteur d'angle de contact de chute sessile avancé est utilisé pour évaluer quantitativement les performances résistantes à l'humidité du revêtement en mesurant l'angle de contact entre la surface du revêtement et l'eau.
Méthode expérimentale: Vaporisez les quatre revêtements uniformément sur la plaque en acier inoxydable et guérissez-les en fonction du processus de durcissement de leurs normes de produit respectives. Après le durcissement, placez la plaque d'essai dans une chambre de test à température constante et à l'humidité, réglez la température à 3 0 et l'humidité relative à 90% pour simuler un environnement d'humidité élevé. Sortez les plaques de test dans les 0e, 2e, 4e, 6e et 8e mois après le début de l'expérience, et effectuez des tests complets sur divers indicateurs de performance.
3. Résultats et analyses expérimentales
État de surface du revêtement
D'après les résultats, on peut voir que dans un environnement d'humidité élevé, l'état de surface du revêtement en poudre époxy ordinaire S détériore le plus rapide, tandis que les revêtements de poudre aérogel P, Q et R ont des degrés différents de changement dans les 8 mois, mais le revêtement global reste relativement intact. Parmi eux, le revêtement en poudre aérogel Q a des performances exceptionnelles dans le maintien de l'état de surface, sans aucune modification évidente dans les 4 mois, et aucune goutte d'eau n'a pénétré à 8 mois. Cela montre que les revêtements de poudre aérogel ont des avantages évidents à maintenir l'intégrité de la surface du revêtement par rapport aux revêtements de poudre époxy ordinaires dans un environnement d'humidité élevé.
Enrobage de poudre Airgel P: La surface est plate et lisse au début de l'expérience, sans anomalies. Après 2 mois, il y a un très léger Hazineux, sans autres défauts; À 4 mois, le Hazineux est légèrement évident, sans bouillonner ni effacer; À 6 mois, il y a un léger phénomène de blanchiment et le revêtement est intact; À 8 mois, la zone de blanchiment se développe et le revêtement ne tombe pas.
Revêtement en poudre aérogel Q: La surface initiale est uniforme et inchangée. Il n'y a eu aucun changement significatif dans les 4 mois. À 6 mois, une très petite quantité de gouttelettes d'eau a été fixée et facile à glisser. À 8 mois, le nombre de gouttelettes d'eau a augmenté, mais il n'y a pas eu de pénétration.
Enrobage de poudre Airgel R: L'apparence était normale au début. Après 2 mois, la surface a été légèrement assombrie et il n'y avait pas de cloques. À 4 mois, la zone sombre s'est développée et il n'y avait pas de cloques. À 6 mois, il y a eu un léger pelage, mais pas de perte. À 8 mois, la gamme de pelage a augmenté et le revêtement était toujours intact.
Revêtement en poudre époxy ordinaire S: L'expérience a commencé normalement. Après 2 mois, une petite quantité de minuscules bulles est apparue. À 4 mois, les bulles ont augmenté et certaines d'entre elles ont cassé. À 6 mois, le revêtement avait de graves cloques et défilé. À 8 mois, il est tombé sur une grande surface et le substrat a été rouillé.
Structure interne du revêtement:
Les observations de la microscopie à la force atomique (AFM) ont révélé que la structure interne du revêtement de poudre époxy ordinaire S était gravement endommagée dans un environnement d'humidité élevé, avec un grand nombre de vides et de fissures. Cela était dû à la désintégration de la structure de revêtement causée par une pénétration continue de l'eau. Au début de l'expérience, la structure nanoporeuse interne des revêtements de poudre Airgel P, Q et R est restée essentiellement intacte. Cependant, au sixième mois, une petite quantité d'eau s'est accumulée dans certains pores de revêtements de poudre Airgel P et R, et la régularité de la structure interne a été affectée dans une certaine mesure. Au cours du huitième mois, la structure des pores internes du revêtement en poudre aérogel Q était encore relativement stable, avec seulement quelques pores légèrement déformés. Cela montre que la structure nanoporeuse des revêtements de poudre d'aérogel peut résister à l'érosion dans un environnement d'humidité élevé dans une certaine mesure, mais il existe des différences dans la stabilité structurelle de différents produits.
Index des performances à l'épreuve de l'humidité:
L'angle de contact entre la surface du revêtement et l'eau a été mesuré à l'aide d'un angle d'angle de contact de chute sessile. Plus l'angle de contact est grand, meilleur est les performances résistantes à l'humidité.
À partir de la tendance des données sur l'angle de contact, l'angle de contact du revêtement de poudre époxy ordinaire a le plus diminué, de 90 degrés initiaux à 74 degrés après 8 mois, reflétant que ses performances anticipées d'humidité se sont détériorées rapidement dans un environnement d'humidité élevé. Bien que les angles de contact des revêtements de poudre Airgel P, Q et R aient également diminué au fil du temps, la diminution du revêtement de poudre Airgel Q était la plus petite, et elle maintenait toujours un angle de contact élevé de 126 degrés après 8 mois, confirmant davantage que le revêtement de poudre Airgel a mieux performé en termes de stabilité des performances anti-hydratation.
Enrobage de poudre aérogel P: angle de contact initial 131 degrés, tombé à 127 degrés après 2 mois, 123 degrés à 4 mois, 119 degrés à 6 mois et 115 degrés à 8 mois.
Revêtement en poudre aérogel Q: angle de contact initial 135 degrés, 132 degrés après 2 mois, 130 degrés à 4 mois, 128 degrés à 6 mois et 126 degrés à 8 mois.
Revêtement de poudre aérogel R: angle de contact initial 133 degré, 129 degrés après 2 mois, 125 degrés à 4 mois, 121 degrés à 6 mois, 117 degrés à 8 mois.
Revêtement en poudre époxy ordinaire S: angle de contact initial 90 degrés, 86 après 2 mois, 82 degrés à 4 mois, 78 degrés à 6 mois, 74 degrés à 8 mois.
Des expériences complètes montrent que dans des environnements d'humidité élevés, les revêtements de poudre d'aérogel présentent des avantages importants à l'épreuve de l'humidité par rapport aux revêtements de poudre époxy ordinaires, et la plupart d'entre eux peuvent maintenir l'intégrité du revêtement et un certain degré de tofure anti-humidité pendant longtemps. Cependant, les performances des revêtements de poudre Airgel de différentes marques et modèles sont différents. Au fil du temps, la structure interne de certains produits est affectée, l'indice anti-humidité diminue et la surface devient brumeuse, blanche, l'eau s'accumule dans les pores et l'angle de contact diminue. Cela peut être lié à la pureté de l'aérogel, aux additifs de formule et au processus de production.
En regardant vers l'avenir, pour étendre l'application de revêtements de poudre aérogel dans des environnements d'humidité élevée, les entreprises de revêtement doivent augmenter la recherche et le développement, optimiser la formule et le processus et améliorer la stabilité anti-humidité. Dans les applications pratiques, pour les zones à forte humidité et aux exigences élevées à l'épreuve de l'humidité, des mesures telles que l'ajout d'une couche de couverture imperméable et le prétraitement du substrat peuvent être combinées pour garantir que le revêtement peut jouer un rôle à long terme. Avec le développement de la technologie des matériaux, les revêtements de poudre Airgel devraient faire de plus grandes percées dans les applications à haute humidité et fournir des solutions plus fiables à l'épreuve d'humidité pour plusieurs industries.