塗料劣化後接觸角變化分析

本計畫亦依 ASTM D5725 標準方法量測塗料劣化前後的接觸角變化 情形。由於接觸角量測係將微細水珠附著於試片表面上，再藉由影像軟體量 測接觸角，因此為避免量測過程中，水珠因基材的高吸水性，使得量測數據 造成誤差。因此所進行的量測數據以不吸水的鋼板基材為主。表 6-51 與表 6-52 分別為鹽霧函速劣化與日光函速劣化的接觸角變化情形。表 6-53 與表 6-54 分別為基隆與台北曝曬點劣化後接觸角變化情形，所使用的試片將表面 灰塵清除後才開始量測。

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表 6-51 鹽霧劣化試驗接觸角量測結果（碳鋼基材，單位：度）

試片編號 0 小時 1000 小時 2000 小時 塗裝系統 TSAS1k-1 67.2 66.2 －－

壓克力 樹脂漆 TSAS1k-2 68.1 66.9 －－

TSAS2k-1 66.9 65.8 65.3 TSAS2k-2 67.3 66.7 66.1 TSES1k-1 48.9 46.8 －－

環氧 樹脂漆 TSES1k-2 50.2 48.2 －－

TSES2k-1 49.1 48.5 47.5 TSES2k-2 49.8 48.2 47.8 TSPS1k-1 56.5 57.2 －－

PU 樹脂漆 TSPS1k-2 57.1 55.3 －－

TSPS2k-1 56.5 55.8 55.1 TSPS2k-2 54.8 53.2 53.9 TSFS1k-1 42.2 35.7 －－

防火漆 TSFS1k-2 41.9 36.5 －－

TSFS2k-1 43.9 32.5 38.5 TSFS2k-2 45.2 37.8 37.6

（本研究自行整理）

第六章研究結果與討論

145

表 6-52 日光劣化試驗接觸角量測結果（碳鋼基材，單位：度）

試片編號 0 小時 1000 小時 2000 小時 塗裝系統 TSAX1k-1 69.7 64.4 －－

壓克力 樹脂漆 TSAX1k-2 66.5 63.9 －－

TSAX2k-1 67.2 63.7 57.8 TSAX2k-2 68.6 62.1 60.3 TSEX1k-1 50.3 39.1 －－

環氧 樹脂漆 TSEX1k-2 51.1 39.4 －－

TSEX2k-1 48.6 39.6 30.7 TSEX2k-2 49.3 40.2 31.6 TSPX1k-1 57.8 50.1 －－

PU 樹脂漆 TSPX1k-2 58.1 49.6 －－

TSPX2k-1 55.4 51.8 48.7 TSPX2k-2 56.4 51.0 49.6 TSFX1k-1 43.5 29.8 －－

防火漆 TSFX1k-2 41.8 26.4 －－

TSFX2k-1 44.3 25.7 23.3 TSFX2k-2 44.1 29.2 22.5

（本研究自行整理）

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表 6-53 自然曝曬劣化接觸角量測結果（碳鋼基材，基隆曝曬點，

單位：度）

試片編號 0 個月 3 個月 6 個月 塗裝系統 KSAO3-1 68.3 67.6 －－

壓克力 樹脂漆 KSAO3-2 67.2 66.5 －－

KSAO6-1 66.1 67.0 66.2 KSAO6-2 69.5 68.4 65.9 KSEO3-1 55.7 52.5 －－

環氧 樹脂漆 KSEO3-2 54.2 50.8 －－

KSEO6-1 53.1 52.0 51.5 KSEO6-2 52.9 51.1 51.7 KSPO3-1 60.1 59.2 －－

PU 樹脂漆 KSPO3-2 59.2 57.5 －－

KSPO6-1 57.8 56.8 56.1 KSPO6-2 58.3 58.1 57.2 KSFO3-1 44.2 39.8 －－

防火漆 KSFO3-2 42.6 39.2 －－

KSFO6-1 42.2 40.1 38.8 KSFO6-2 45.9 42.3 41.1

（本研究自行整理）

第六章研究結果與討論

148

若以未劣化前所量測的接觸角試驗值而言，壓克力樹脂漆塗裝的接觸角介 於 65 度至 70 度之間；環氧樹脂漆塗裝的接觸角介於 50 至 60 度之間；PU 樹 脂漆塗裝的接觸角介於 55 至 60 度之間；防火漆塗裝的接觸角介於 45 至 50 度之間。與其塗裝表面的粗糙度有關。圖 6-43 為鹽霧與日光函速劣化時間與 接觸角變化之關係圖。由圖中可以發現日光函速劣化試驗的接觸角會隨著劣 化時間而有明顯下降之趨勢，而鹽霧函速劣化亦有少許下降之趨勢。圖 6-44 為基隆與台北自然曝曬劣化時間與接觸角變化之關係圖。由圖中可以發現接 觸角隨著自然曝曬劣化時間的增函，並不會有太大的差異。

當比較自然曝曬與函速劣化之間在接觸角變化的關聯性時，圖 6-45 為各 種劣化方式接觸角變化情形。由圖中亦可以說明無論何種塗裝方式日光函速 劣化試驗的接觸角變化差異均為最大。表 6-55 以接觸角差異度結果來說明自 然曝曬與函速劣化之間的關聯性。差異度計算係將各歷程試片量測到的接觸 角減去試片原始（第 0 小時）的接觸角，在除以試片原始接觸角之百分比值，

其中自然曝曬採用已清除表面灰塵的量測結果作為表示。由表中可以發現除 防火漆外，其他塗裝方式在日光函速劣化下的接觸角差異度均在 13%以上，

且環氧樹脂塗裝的差異度較大。而鹽霧函速劣化與自然曝曬劣化均在 5%以 下，其中台北自然曝曬劣化點與鹽霧函速劣化的差異相當小。

第六章研究結果與討論

149

圖 6-43 鹽霧與日光函速劣化時間與接觸角變化關係圖

（本研究自行整理）

圖 6-44 基隆與台北自然曝曬劣化時間與接觸角變化關係圖

（本研究自行整理）

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圖 6-45 各種塗裝方式於不同劣化下日光函速劣化試驗接觸 角試驗結果

（本研究自行整理）

表 6-55 自然曝曬與函速劣化接觸角差異度比較

塗裝方式

鹽霧函速劣化 2000 小時

日光函速劣化 2000hours

自然曝曬 基隆, 6 個月

自然曝曬 台北, 6 個月 壓克力樹脂 2.5% 13.2% 2.5% 2.2%

環氧樹脂 3.7% 37.5% 4.4% 3.2%

PU 樹脂 3.1% 13.7% 3.7% 2.7%

防火漆 12.1% 47.3% 8.6% 12.4%

（本研究自行整理）

第六章研究結果與討論

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