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Titre : |
Model-based analysis of photoinitiated coating degradation under artificial exposure conditions |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Søren Kiil, Auteur |
Année de publication : |
2012 |
Article en page(s) : |
p. 375-398 |
Note générale : |
Bibliogr. |
Langues : |
Américain (ame) |
Catégories : |
Amines Une amine est un composé organique dérivé de l'ammoniac dont certains hydrogènes ont été remplacés par un groupement carboné. Si l'un des carbones liés à l'atome d'azote fait partie d'un groupement carbonyle, la molécule appartient à la famille des amides. Découvertes en 1849, par Wurtz les amines furent initialement appelées alcaloïdes artificiels.
On parle d'amine primaire, secondaire ou tertiaire selon que l'on a un, deux ou trois hydrogènes substitués.
Par exemple, la triméthylamine est une amine tertiaire, de formule N(CH3)3.
Typiquement, les amines sont obtenues par alkylation d'amines de rang inférieur. En alkylant l'ammoniac, on obtient des amines primaires, qui peuvent être alkylées en amines secondaires puis amines tertiaires. L'alkylation de ces dernières permet d'obtenir des sels d'ammonium quaternaire.
D'autre méthodes existent : 1. Les amines primaires peuvent être obtenues par réduction d'un groupement azoture, 2. Les amines peuvent aussi être obtenues par la réduction d'un amide, à l'aide d'un hydrure, 3. L'amination réductrice permet l'obtention d'amines substituées à partir de composés carbonylés (aldéhydes ou cétones), 4. Les amines primaires peuvent être obtenues par la réaction de Gabriel. Epoxydes Essais accélérés (technologie) Revêtements -- Détérioration Revêtements -- Effets de l'humidité Revêtements -- Effets du rayonnement ultraviolet Thermodurcissables
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Index. décimale : |
667.9 Revêtements et enduits |
Résumé : |
Coating degradation mechanisms of thermoset coatings exposed to ultraviolet radiation and humidity at constant temperature are investigated. The essential processes, photoinitiated oxidation reactions, intrafilm oxygen permeability, water absorption and diffusion, reduction of crosslink density, and development of a thin surface oxidation zone are quantified and a mathematical model for degrading coatings developed. Front-tracking techniques are used to determine the rate of movement of the oxidation and ablation fronts, the positions of which define the extension of the surface oxidation zone. Three previous and independent experimental investigations with two-component, densely crosslinked, epoxy–amine model coatings were selected for verification of the mathematical model. Simulations can match and explain transient mass loss and coating thickness reduction data and are in agreement with infrared measurements of carbonyl groups formed in the surface zone. The thickness of the stable surface oxidation zone, which is established after an initial ablation lag time, is estimated by the model to 0.5–2 μm in good agreement with previous measurements. Simulated concentration profiles of active groups, oxygen, and radicals in the stable surface oxidation zone are presented and analyzed. The mathematical model can be used for obtaining a quantitative insight into the degradation of thermoset coatings and has potential, after further development, to complete commercial coatings and dynamic exposure conditions, to become a supplementing tool for predicting in-service coating behavior based on accelerated laboratory measurements. |
Note de contenu : |
- INTRODUCTION : Quantification of rate phenomena and mathematical model
- PREVIOUS MATHEMATICAL MODELS OF COATING DEGRADATION
- OUTLINE OF RELEVANT EPOXY-AMINE DEGRADATION MECHANISM : Mechanism of photoinitiated oxidative degradation of epoxy-amine networks - Chemical kinetics
- MECHANISMS OF COATING DEGRADATION
- MATHEMATICAL MODELING : Moving ablation front - Moving oxidation front - Transmission of UV light - Balance for crosslink density and CC groups - Local conversion of crosslinks - Mass balance for nonvolatile compounds - Porosity in the oxidation zone - Mass balance for oxygen - Mass balance for liquid water - Coating weight loss - Heat balance - Crosslink density - Initial concentrations of active groups - Glass transition temperature - Numerical solution procedure
- ESTIMATION OF MODEL PARAMETERS
- RESULTS AND DISCUSSION : Model verification using the data of Nguyen et al. (clearcoat) - Evaluation of adjustable parameters used - Model verification using the data of Nguyen et al. (nanopigmented systems) - Concentration profile in the oxidation zone and entire coating - Model verification using the data of Rezig et al. (clearcoat) - Model verification using the data of Guillot et al (clearcoat) - Sensitivity analysis - Analysis of rate phenomena potentially incluencing the oxidation zone thickness - Natural exposure vs artificial exposure
- VALIDATION OF MODEL ASSUMPTIONS |
DOI : |
10.1007/s11998-011-9383-5 |
En ligne : |
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11998-011-9383-5.pdf |
Format de la ressource électronique : |
Pdf |
Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=15990 |
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 9, N° 4 (07/2012) . - p. 375-398
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