一、定義、目的及意義
漆膜的耐濕熱性指漆膜對高溫高濕環(huán)境作用的抵抗能力。環(huán)境溫度較高時，潮濕的空氣及飽和水蒸氣會對漆膜保護的底材產(chǎn)生破壞作用，其破壞機理主要為：當水分滲透漆膜到達金屬底材時，對底材會產(chǎn)生電化學腐蝕。與此同時，漆膜本身也會吸收一部分水分后發(fā)生膨脹，降低了漆膜與底材之間的附著力。而當高溫、高濕的條件并存時，水汽向漆膜內(nèi)部擴散的速度又會明顯加快，很容易造成涂有漆膜的底材產(chǎn)生起泡、生銹、剝落、變色等破壞現(xiàn)象。漆膜的耐濕熱性試驗也是一種常見的耐腐蝕試驗，一般與耐老化、耐鹽霧試驗同時進行。目前，在底材的前處理、漆膜體系或它們的組合體的耐腐蝕的評價和比較試驗中有較廣泛的應用。
在濕熱試驗中，溫度和濕度共同作用，會形成一些物理現(xiàn)象并使樣品表面或內(nèi)部受潮。
1、吸附現(xiàn)象
氣體分子（在濕熱試驗中指水蒸氣分子）在空間運動時可能碰撞固體物質(zhì)（樣品）的表面，當一定數(shù)量的分子連續(xù)碰在固體表面，在它重新回到空間之前，要在固體（樣品）表面“停留”一定長的時間。這時，氣體在表面上的濃度高于它在空間中的濃度，從而產(chǎn)生凝結。這種氣體在固體表面上“停留”的現(xiàn)象稱之為吸附。因此，吸附也可以說是氣體在固體表面上凝結和蒸發(fā)的一個中間過程。根據(jù)實驗結果，氣體吸附量與固體物質(zhì)的性質(zhì)、溫度及平衡時氣體的壓力三者有關。溫度愈低、壓力愈高，則吸附量就愈大。（感興趣的同學可以去研究一下函數(shù)關系式）
物理吸附是由范德華引力引起的，吸附層一般為多分子層。吸附速度較快,吸附時所需能量也較小，一般在低溫下便能進行。在濕熱試驗中以物理吸附現(xiàn)象居多。
2、凝露現(xiàn)象
凝露實際上也是水分子在樣品上的吸附現(xiàn)象，但它是在試驗溫度上升時產(chǎn)生的。在升溫階段，樣品表面溫度低于周圍空氣露點溫度時，水蒸氣便會在樣品表面凝結成液體形成水珠。在交變濕熱試驗的升溫階段，由于樣品的熱慣性，使它的溫度上升滯后于試驗箱的溫度。因此，表面便產(chǎn)生了凝露現(xiàn)象。這種表面凝露量的多少，取決于樣品本身的熱容量大小，以及升溫速度和升溫階段的相對濕度，在交變濕熱試驗的降溫階段，封閉外殼的內(nèi)壁也會出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。
3、擴散現(xiàn)象
擴散是分子運動的一種物理現(xiàn)象。在擴散過程中，分子總是從濃度大的地方遷移到濃度小的地方。濕熱試驗時，空氣中水蒸氣向濃度較低的材料內(nèi)部擴散的速度可以用菲克定律表示出來。所以，濕熱試驗中由擴散引起的潮氣侵入，除了取決于試驗條件中的絕對濕度與溫度，還與樣品的材質(zhì)有關。
4、吸收現(xiàn)象（也稱為流通現(xiàn)象）
水蒸氣進入材料內(nèi)，一般都是通過空隙。水蒸氣通過間隙的速度取決于孔的尺寸。如果孔隙的尺寸小于水分子的直徑，水蒸氣便不能進入。由于水蒸氣在空間是與空氣混合存在的，所以它的進入速度與水蒸氣和空氣的混合比例也有很大關系。將水蒸氣和空氣比例為1:1時，相當于80℃空氣飽和狀態(tài)下的水氣量作為界限。高于這個界限的稱為高蒸氣壓力，低于這個界限的稱為低蒸氣壓力，然后將水蒸氣進入空隙的機理分別進行討論：
①低蒸氣壓力下水氣進入機理：在溫度和水蒸氣壓力都不變的情況下（相當于恒定濕熱試驗），水蒸氣進入空隙主要是由于擴散作用，其速度主要取決于空隙中的空氣阻力（滲透系數(shù)）和空隙尺寸（空隙的大小雖然也影響進入速率，但并不嚴重）。當溫度變化（相當于交變濕熱試驗）時，空隙兩邊的水蒸氣壓力差強迫含有水蒸氣的空氣通過。這時進入速率不但與空隙阻力和空隙尺寸有關，還與空隙兩端的水蒸氣壓力差也有關。由此可見，恒定濕熱試驗與交變濕熱試驗的作用機理是不一樣的。
②高蒸氣壓力條件下，水蒸氣進入速度與空隙直徑有關，當空隙直徑小于水分子的平均自由路程時，水蒸氣進入為分子流；當空隙直徑大于平均自由路程時，進入速度為粘性流，空隙直徑處于上述二者之間時為過渡流。在高蒸氣壓力下，水蒸氣進入速度隨空隙大小變化說明，如果提高溫度來加速潮氣進入，對不同空隙尺寸將會有不同的速率，其加速倍數(shù)將是不一樣的。
綜上所述，水蒸氣通過吸收現(xiàn)象的進入，取決于溫度和水蒸氣壓力（絕對濕度）及材料的材質(zhì)。
5、呼吸作用
我們將封閉樣品內(nèi)空腔中溫度變化引起的內(nèi)外空氣交流，稱之為呼吸作用。在交變濕熱試驗的降溫階段，由于溫度急劇下降，引起封閉空腔內(nèi)的空氣溫度下降或空腔內(nèi)壁的凝露都會使腔內(nèi)壓力降低，形成抽吸現(xiàn)象，吸入外界的潮濕空氣，因此，降溫階段的呼吸作用吸入潮氣量的多少，與溫度變化速率和絕對濕度有關。這種呼吸現(xiàn)象不僅僅發(fā)生在試驗溫度交變時，當具有封閉外殼的樣品，如封閉型旋轉(zhuǎn)電機在間歇運動過程中，殼內(nèi)線圈發(fā)熱或冷卻的反復交替變化，也會發(fā)生呼吸作用。在潮濕條件下使用的電機產(chǎn)品，由于這種呼吸作用吸入潮氣，長期凝結成水在殼內(nèi)積聚起來，也是屢見不鮮的。
三、相關標準
耐濕熱性主要分為：恒定濕熱試驗和交變濕熱試驗兩種，目前涂料行業(yè)使用最為廣泛的是GB/T 1740-2007《漆膜耐濕熱測定法》。
四、檢驗方法介紹
1、原理
出于對不確定因素無法控制的考慮及縮短試驗時間的需求，許多工業(yè)產(chǎn)品標準中采用了漆膜耐濕熱測定法來模擬戶外高溫高濕環(huán)境以考核漆膜的耐濕熱腐蝕性能。目的是在實驗室中模擬自然界中的高溫高濕高腐蝕環(huán)境，并通過對試驗期間及試驗結束后的樣板的觀察來評定漆膜的耐高溫高濕性能。
2、試驗設備
目前國內(nèi)外普遍來用調(diào)溫調(diào)濕箱進行耐濕熱試驗。該設備一般由溶液瓶、加熱設備、發(fā)濕器、溫、濕度計及控制器、試板架等組成。當試驗溶液注入加熱貯槽預熱后，經(jīng)水泵打入加濕器內(nèi)霧化并由風扇吹入可調(diào)節(jié)溫、濕度的試驗箱體時，箱體內(nèi)便形成了一個恒溫恒濕的環(huán)境。
3、操作要點
(1)試驗條件
箱內(nèi)溫度：(47±1)℃、相對濕度：(96±2)%、試驗用水：至少滿足GB/T 6682要求的三級水。
(2)樣板的制備、養(yǎng)護及預處理
耐濕熱試驗的樣板底材的選擇、處理、制備方法、養(yǎng)護時間一般在相關產(chǎn)品標準中有相應的要求，也可由委托試驗方與檢驗機構商定。還可參照GB/T 1727-2021《漆膜一般制備法》表A.1中的規(guī)定制備、養(yǎng)護樣板。被測試板的背面及周邊可用被測試樣品或已知防腐性能更為優(yōu)異的漆料封邊。
(3)樣板的投試、試驗及檢査
當試板的養(yǎng)護期結束后，除留出其中一塊作為標準板外，其余3塊即可投人試驗箱內(nèi)進行試驗。樣板應垂直懸掛于樣板支架上，樣板之間及樣板與箱體之間不允許接觸，樣板不允許層疊放置，試驗時樣板表面不允許出現(xiàn)凝露的情況。每次檢査樣板后，樣板在試板架上的位置應進行變換，例如前排、中排、后排的交換。
試驗時間可參照相關產(chǎn)品標準的規(guī)定或委托試驗方與檢驗機構之同約定一個破壞的指標為試驗終點，如：起泡、生銹、脫落的程度及等級等。常見的試驗時間為24h的倍數(shù)，連續(xù)試驗時每48h檢查一次樣板，兩次檢查后每隔72h檢査一次。樣板檢査時，可將試驗樣板由箱內(nèi)取出后在光線充足或燈光下與標準板進行比較，按GB/T 1766-2008《色漆和清漆 涂層老化的評級方法》標準中的規(guī)定評判試驗樣板的起泡、生銹、脫落、變色等破壞的程度和級別。樣板周邊及板孔周圍5mm內(nèi)不作考核，最終結果以三塊試板中級別一致的兩塊為準。
4、影響耐濕熱試驗結果的因素
(1)樣板檢查時，樣板表面需要避免有指印，以免加快腐蝕速度；
(2)試驗樣板的層疊放置會使上層樣板上的水滴落在下層樣板上，影響試驗結果；
(3)樣板的放置過于擁擠容易造成樣板之間與箱體接觸，有可能產(chǎn)生電偶及箱體內(nèi)部的氣體流通不暢；
(4)試驗箱體的絕熱層破壞或失效會引起箱體內(nèi)外的溫差，造成箱體頂部產(chǎn)生冷凝水滴落在試驗樣板上，造成試驗誤差；
(5)檢査樣板的時間應盡量縮短(≤0.5h)，過長會影響試驗結果。
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