Атмосферное старение обусловлено комплексным воздействием многих факторов - солнечной радиации, воды, кислорода воздуха, переменных температур и т. д. Скорость разрушения покрытий в атмосферных условиях примерно в 50 раз больше, чем в помещении. Основной вклад в разрушение покрытий вносят фотохимические процессы, инициируемые солнечным светом, а также процессы окис­лительной и гидролитической деструкции, происходящие под влия­нием кислорода, озона и содержащейся в воздухе воды. Чем выше интенсивность солнечной радиации, колебания температуры и влаж­ности воздуха, тем с большей разрушительной силой происходит процесс старения (рис. 6.4). Например, потеря блеска покрытий при действии прямого солнечного света в несколько раз больше, чем при действии рассеянного. Наибольшая скорость потери блеска и соот­ветственно старения приходится на весенне-летний период, т. е. пе­риод наибольшей солнечной радиации.

Атмосферное старение связано с протеканием химических (дест­рукция и структурирование) и физических (структурообразование) процессов в пленке. Чем выше химическая стойкость пленкообразо - вателя и чем стабильнее его структура в покрытии, тем менее оно подвержено внешним изменениям.

Срок службы покрытий в атмосферных условиях может коле­баться от 2 до 10 лет и более. Это зависит от природы пленкообра­зующего вещества, вида и цвета пигментов, технологии изготовле­ния покрытия, конкретных условий его эксплуатации.

°,41- У1

О 0,3 -

О ’

? 0,2 '

01_

80

По ГОСТ 9.104 и ГОСТ 9.032 определены макроклиматические районы, различающиеся климатом (умеренный, холодный, умерен­но-холодный, морской и т. д.), и основные факторы, воздействую­щие на покрытия.

Типичные признаки разрушения покрытий - изменение цвета, потеря глянца, меление, растрескивание, отслаивание, появление то­чек и очагов коррозии металла. В соответствии с макроклиматиче - скими условиями эксплуатации и факторами, воздействующими на покрытия, рекомендуются для применения соответствующие лако­красочные материалы и системы покрытий.

Высокую атмосферостойкость проявляют покрытия на основе по- ливинилфторида, полиакрилатов, хлорсульфированного полиэтиле­на, сополимеров винилхлорида, перхлорвинила, эпоксидно-винило­вых, меламиноалкидных, полиэфирных, эпоксиэфирных, полиуре­тановых, акрилуретановых, алкидноуретановых и пентафталевых пленкообразователей. Эти покрытия успешно используются при за­щите изделий и объектов, эксплуатирующихся в атмосферных усло­виях (железнодорожные вагоны, автомобили, сельскохозяйственное и подъемно-транспортное оборудование, мостовые сооружения и др.).

Пигменты могут существенно изменять скорость старения по­крытий.

На старение многослойных покрытий (изменение блеска, меле­ние и начало коррозии металла) большое влияние оказывает при­рода грунтовочного слоя. Особенно эффективны грунтовки и по­крытия, содержащие в качестве пигмента порошки цинка, а также светоотражающие покрытия, выполняющие роль промежуточного слоя.

В большей степени сохранность покрытий в атмосферных усло­виях определяется подготовкой поверхности. Оптимальные способы подготовки - струйно-абразивная очистка, кристаллическое фосфа - тирование или оксидирование.

Сложность процессов старения покрытий обусловливает необ­ходимость их всесторонней и правильной оценки. Наиболее объек­тивную характеристику стойкости покрытий дают натурные испы­тания, проводимые на испытательных станциях или атмосферных площадках в различных климатических зонах. Такие климатические зоны определены как в пределах нашей страны, так и на мировом пространстве. Существует огромное количество испытательных стан­ций, куда могут быть направлены образцы покрытий для проведения испытаний в соответствии с требованиями заказчика. При атмо­сферных испытаниях оцениваются практически все основные виды разрушений.

По полученным результатам рассчитывается суммарный показа­тель (обобщенная количественная оценка) защитных свойств по­крытия в атмосферных условиях (АЗ):

АЗ = Х(В + Т + С + П + К),

Где X - коэффициент весомости (для разных видов разрушений он составля­ет 0,1-0,4); В, Т, С, П, К - количественные оценки выветривания, растрески­вания, отслаивания, образования пузырей и коррозии соответственно (опре­деляются при испытании с учетом поверхности и размера разрушения).

Значения АЗ выражаются в баллах (от 1 до 5). Натурные испыта­ния, однако, длительны. Поэтому широко практикуются ускоренные испытания в аппаратах искусственной погоды, где в ужесточенном варианте имитируются погодные условия. В отечественной практике зарекомендовали себя аппараты искусственной погоды ИП-1-2 и ИПК-3, различающиеся источниками излучения. Предусматривается использование и комплекса другой аппаратуры - камер влажности, холода, солевого тумана, сернистого газа, термокамер, аппаратов для оценки биоповреждений.

Разработаны методики ускоренных климатических испытаний лакокрасочных покрытий, которые включены в ГОСТ 9.401. Они по­зволяют получать результаты в 20-50 раз быстрее по сравнению с натурными испытаниями.