Oberflächenmechanische Eigenschaften von Polymerbeschichtungen unter beschleunigter Bewitterung
In einer neuen Studie wandten Wissenschaftler ein makroskopisch nicht-destruktives Verfahren zur Charakterisierung der oberflächenmechanischen Eigenschaften von Polymerbeschichtungen unter beschleunigter Bewitterung an.
Die Oberfläche von Beschichtungen und Kunststoffen ist das erste Ziel bei jedem Abbauprozess, der durch ultraviolette (UV) Strahlung oder mechanische Belastung (durch Kratzer und Abrieb) ausgelöst wird. Oberflächenbeschädigungen können zu Veränderungen der optischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften führen und zu einem Eindringen von Feuchtigkeit und korrosiven Stoffen führen. Aktuelle Testmethoden zur Leistungsüberwachung von Schutzbeschichtungen konzentrieren sich auf chemische Eigenschaften und optische Eigenschaften, wie z.B. Farb- und Glanzmessungen, oder invasive Tests wie Abrieb und Kapphaftung.
Bewertung der Kratzfestigkeit
In einer neuen Studie wurde ein makroskopisch nicht-destruktives Leistungsprotokoll mit Nanoindentationsmetrologie über einen gut kontrollierten Kratztest angewendet, um die Kratzfestigkeit zu bewerten und die Änderungen der oberflächenmechanischen Eigenschaften einer Schutzschicht bei beschleunigter Bewitterung zu überwachen. Für die Studie wurden Polyurethan (PU)-Beschichtungen mit verschiedenen Polyolzusammensetzungen ausgewählt. Beschichtungsproben wurden bei 55°C und 75% rF einer hochintensiven UV-Strahlung ausgesetzt.
Einfluss von Polyoltyp und UV-Strahlendosis
Freiliegende Proben wurden zu festgelegten UV-Einwirkzeiten für die Charakterisierung von Oberflächenmodul/Härte und Kratzfestigkeit mittels Nanoindentation und Kratztest entfernt. Der Einfluss von Polyoltyp und UV-Strahlendosis auf die Kratzschäden (Kratzmorphologie) wurde untersucht und mit der Oberflächenhärte und dem Modul der Materialien korreliert.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Coatings Technology and Research September 2018, Volume 15, Issue 5, pp 913–922.