Zastosowanie niekonwencjonalnych badań w ocenie destrukcji poliuretanowych powłok ochronnych

• Autorzy: Przerwa M.

Warianty tytułu

EN

Application of unconventional studies for evaluation of the destrucion of polyurethane protective coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu naturalnych warunków klimatycznych na destrukcję chemiczną (utlenianie) oraz destrukcję fizyczną powłok poliuretanowych w postaci: pękania, wzrostu chropowatości oraz wykruszania się materiału powłokowego. Oceny procesów starzenia badanych powłok dokonano na podstawie termicznej analizy różnicowej (DTA). Zmiany w wyniku starzenia klimatycznego powłok przyczyniły się do obniżenia wartości temperatury początku ich rozpadu termicznego o około 3,2% w porównaniu do powłoki niestarzonej. Degradację powłok dokumentowała również analiza rentgenograficzna (EDS). Warstwy nawierzchniowe starzonych powłok wykazywały zwiększony stopień utlenienia, co skutkowało wzrostem chropowatości ich powierzchni. Destrukcyjny wpływ naturalnych czynników klimatycznych oraz środowiskowych, na warstwy nawierzchniowe powłok polimerowych potwierdziły również badania mikroskopowe.

EN

The paper presents results of investigations of natural weathering influence on polyurethane coating chemical (oxidation) and physical (cracks, increased roughness, chipping) destruction. An evaluation of coatings aging processes was based on differential thermal analysis (DTA). Changes caused by natural weathering of coatings contributed to decrease of their thermal decomposition onset temperature by 3,2% in comparison with not aged coating. Likewise, X-ray analysis (EDS) documented degradation of the coatings. Surface layers of the aged coatings showed increased oxidation degree which caused their surface roughness increase. Also microscopic examination confirmed destructive effect of natural climatic factors on the surface layers of polyurethane coatings.

Słowa kluczowe

PL

destrukcja chemiczna; utlenianie; powłoka poliuretanowa; termiczna analiza różnicowa; analiza rentgenograficzna

EN

polyurethane coating; chemical destruction; oxidation; differential thermal analysis; X-ray analysis

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 8928--8933
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Przerwa M.

• Uniwersytet Technologiczno Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny; 26-600 Radom; ul. Malczewskiego 29

Bibliografia

• 1. Al-Turaif H.A., Surface morphology and chemistry of epoxy-based coatings after exposure to ultraviolet radiation. Progress in Organic Coatings 2013, vol. 76, p. 677 ÷ 681.
• 2. Bauer R. David, Kinetics of photooxidation and photostabilization in crosslinked polymer coatings. Polimer Degradation and Stability 1995, vol. 48, p. 259 ÷ 267.
• 3. Beken M., The neural network and multivariate linear regression approach for observing phase transitions of polymers with the differential thermal analysis method. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2010, vol. 101, p. 339 ÷ 347.
• 4. Cao H., Zhang R., Sundar C.S., Yuan J.-P., He Y., Sandreczki T.C., Jean Y.C., Degradation of polymer coating systems studied by positron annihilation spectroscopy. 1. UV irradiation effect. Macromolecules 1998, vol. 31, p. 6627 ÷ 6635.
• 5. Cao H., Yuan J.-P., Zhang R., Huang C.-M., He Y., Sandreczki T.C., Jean Y.C., Degradation of polymer coating systems studied by positron annihilation spectroscopy. 3. Wavelength dependence of UV irradiation effect. Macromolecules, 1999, vol. 32, p. 5925 ÷ 5933.
• 6. Characterization and failure analysis of plastics. ASM International, 2003. ISBN 0-87170-789-6.
• 7. Diffey B.L., Sources and measurement of ultraviolet radiation. Methods 2002, vol. 28, p. 4 ÷ 13.
• 8. Ehsani M., Khonakdar H.A., Ghadami A., Assessment of morphological, thermal, and viscoelastic properties of epoxy vinyl ester coating composites: Role of glass flake and mixing method. Progress in Organic Coatings 2013, vol. 76, p. 238 ÷ 243.
• 9. Fredj N., Cohendoz S., Feaugas X., Touzain S., Effect of mechanical stress on kinetics of degradation of marine coatings. Progress in Organic Coatings 2008, vol. 63, p. 316 ÷ 322.
• 10. Fredj N., Cohendoz S., Feaugas X., Touzain S., Some consequences of saline solution immersion on mechanical behavior of two marine epoxy-based coatings. Progress in Organic Coatings 2010, vol. 69, p. 82 ÷ 91.
• 11. Hatakeyama T., Quin F.X., Thermal Analysis Fundamentals and Applications to Polymer Science. 2nd Editon, John Wiley & Sons, 1999. ISBN 0-471-98362-4.
• 12. Hu J., Li X., Gao J., Zhao Q., Ageing behavior of acrylic polyurethane varnish coating in artificial weathering environments. Progress in Organic Coatings 2009, vol. 65, p. 504 ÷ 509.
• 13. Jansen J.A., Characterization of Plastics in Failure Analysis, Failure Analysis and Prevention. ASM International, 2002.
• 14. Kaya I., Kamaci M., Synthesis, optical, electrochemical, and thermal stability properties of poly(azomethine-urethane)s. Progress in Organic Coatings 2012, vol. 74, p. 204 ÷ 214.
• 15. Kotnarowska D., Destrukcja powłok epoksydowych starzonych pod wpływem wodnych roztworów chlorku sodu. Inżynieria Powierzchni 2009, nr 3, s. 50 ÷ 56.
• 16. Kotnarowska D., Epoxy coating destruction as a result of sulphuric acid aqueous solution action. Progress in Organic Coatings 2010, vol. 67, p. 324 ÷ 328.
• 17. Kotnarowska D., Wojtyniak M., Influence of ageing of mechanical properties of epoxy coatings. Solid State Phenomena 2009, vol. 147 ÷ 149, p. 825 ÷ 830.
• 18. Kotnarowska D., Influence of ultraviolet radiation and aggressive media on epoxy coating degradation. Progress in Organic Coatings 1999, vol. 37, p. 149 ÷ 159.
• 19. Kotnarowska D., Powłoki ochronne. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej. Radom 2010, 354 s. (Wydanie III, poprawione i rozszerzone).
• 20. Kotnarowska D., Rodzaje procesów zużywania powłok polimerowych. Monografia Nr 60, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2003, 212 s.
• 21. Kotnarowska D., Wpływ agresywnych mediów na destrukcję epoksydowych powłok ochronnych obiektów technicznych. Technika Transportu Szynowego 2013, nr 10, s. 109 ÷ 118.
• 22. Mafi R., Mirabedini S.M., Attar M.M., Moradian S., Cure characterization of epoxy and polyester clear powder coatings using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA). Progress in Organic Coatings 2005, vol. 54, p. 164 ÷ 169.
• 23. Mohomed K., Thermal analyses of hydrophilic polymers used in nanocomposites and biocompatible coatings. Ph.D. Thesis 2006, University of South Florida.
• 24. Mythili C.V., Malar Retna A., Gopalakrishnan S., Synthesis, mechanical, thermal and chemical properties of polyurethanes based on cardanol. Bulletin of Material Science 2004, vol. 27, p. 235 ÷ 241.
• 25. Rojek M., Metodologia badań diagnostycznych warstwowych materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej. Open Access Library 2011, vol. 2, s. 1 ÷ 148.
• 26. Santos D., Costa M.R., Santos M.T., Performance of polyester and modified polyester coil coatings exposed in different environments with high UV radiation. Progress in Organic Coatings 2007, vol. 58, p. 296 ÷ 302.
• 27. Schulz U., Trubiroha P., Schernau U., Baumgart H., The effects of acid rain on the appearance of automotive paint systems. Progress in Organic Coatings 2000, vol. 40, p. 151 ÷ 165.
• 28. Selvaraj M., Maruthan K., Palraj S., Venkatachari G., Preparation and characterization of thermally stable epoxy-titanate coatings. Progress in Organic Coatings 2010, vol. 67, p. 339 ÷ 347.
• 29. Silverstein R.M., Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych. PWN, Warszawa 2007. ISBN 978-83-01-15071-6.
• 30. Yang X.F., Tallman D.E., Croll S.G., Bierwagen G.P., Morphological changes in polyurethane coatings on exposure to water. Polymer Degradation and Stability 2002, vol. 77, p. 391 ÷ 396.