防腐涂料腐蝕與老化循環(huán)測(cè)試的方法是什么
發(fā)布時(shí)間:2021-12-31
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防腐涂料在新興海洋工程、現(xiàn)代交通運(yùn)輸、能源工業(yè)、大型工業(yè)企業(yè)及市政設(shè)施等領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。其腐蝕、老化性能越來越受到重視。涂料防腐性能的好壞,直接影響到工程的使用壽命與安全。
防腐涂料的腐蝕、老化性能研究由來已久,但通常存在的情況:
1)實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)中,鹽霧腐蝕試驗(yàn)、氙燈老化試驗(yàn)、紫外老化試驗(yàn)一般都是相互獨(dú)立的,很少綜合鹽霧和光照條件進(jìn)行加速試驗(yàn),而且鹽霧試驗(yàn)也多以連續(xù)中性鹽霧條件為主;
2)大部分廠家主要依靠實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn),較少受到室外自然腐蝕曝曬,就算展開了室外自然腐蝕項(xiàng)目,也很少可以把大氣數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)室結(jié)果做比對(duì)研究,以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室測(cè)試是否能夠再現(xiàn)產(chǎn)品在戶外真實(shí)使用條件下的腐蝕、老化狀況。
上海千實(shí)研發(fā)工程師列舉幾種不同的實(shí)驗(yàn)室加速鹽霧試驗(yàn)方法,及它們與戶外大氣腐蝕之間的相關(guān)性。說明腐蝕和老化組合實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)方法及其合理性。討論戶外大氣腐蝕試驗(yàn)的重要性,建議開展戶外大氣腐蝕試驗(yàn),以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室方法相關(guān)性。
一、幾種實(shí)驗(yàn)室加速鹽霧試驗(yàn)方法
1.連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn)
目前ASTMB117依舊是鹽霧腐蝕測(cè)試的主要標(biāo)準(zhǔn)之一,大部分企業(yè)或檢測(cè)機(jī)構(gòu)還在使用。在1914年左右,第一次采用鹽霧噴淋方法來檢測(cè)材料的耐腐蝕性能。1939年,中性鹽霧噴淋測(cè)試被寫入ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求試樣,連續(xù)暴露在35℃條件下,濃度為5%的鹽霧中,這就是一種傳統(tǒng)的鹽霧。幾十年來,該試驗(yàn)方法一直沿用之前的測(cè)試條件,長久以來人們也認(rèn)識(shí)到“鹽霧噴淋法”的測(cè)試結(jié)果與樣品戶外暴露實(shí)際的腐蝕效果相關(guān)性不好。
2.循環(huán)鹽霧試驗(yàn)
循環(huán)腐蝕測(cè)試是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更加真實(shí)的鹽霧噴淋試驗(yàn)。由于大多數(shù)產(chǎn)品事實(shí)上室外一般暴露于干濕交替環(huán)境中,模擬自然的、周期性條件,實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試關(guān)聯(lián)性會(huì)更強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過循環(huán)腐蝕測(cè)試后,樣品的相對(duì)腐蝕率、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和戶外的腐蝕結(jié)果是一致的。所以,循環(huán)腐蝕測(cè)試比連續(xù)中性鹽霧噴淋法,更貼近真實(shí)的室外暴露。該方法在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
循環(huán)腐蝕測(cè)試(CCT)的目標(biāo)是重現(xiàn)室外腐蝕環(huán)境的腐蝕類型。CCT測(cè)試將試樣暴露在一系列不同條件循環(huán)環(huán)境中。簡(jiǎn)單的暴露循環(huán),如Prohesion測(cè)試,是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環(huán)中。比較復(fù)雜的試驗(yàn)方法除了要求鹽霧、干燥循環(huán)外,還要加入浸泡、潮濕和冷凝等循環(huán)。
一開始這些測(cè)試循環(huán)都是由人工操作進(jìn)行的,操作者將試樣從鹽霧噴淋箱移至潮濕試驗(yàn)箱,接著移至干燥裝置等。如今,微處理器控制的測(cè)試箱能夠自動(dòng)完成這些測(cè)試步驟,減少了工作量,也減少了試驗(yàn)的不確定性。
Prohesion測(cè)試
Prohesion測(cè)試是循環(huán)鹽霧試驗(yàn)的一種,二十世紀(jì)六十年代和七十年代,英國的Harrison和Timmons開發(fā)了Prohesion測(cè)試,尤其是在工業(yè)防護(hù)涂料的腐蝕性測(cè)試中適用。具體的試驗(yàn)條件如表1所示:

相對(duì)于連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn),Prohesion測(cè)試和室外大氣腐蝕的相關(guān)性要更好點(diǎn)。以下圖1是一種涂料在連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn)、戶外大氣腐蝕和Prohesion測(cè)試條件下的結(jié)果。
從圖1中明顯看出,Prohesion測(cè)試與戶外大氣腐蝕跟連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn)與戶外大氣腐蝕相比,前者的相關(guān)性好。

CCT-1測(cè)試
還有一些主要用于汽車腐蝕測(cè)試的循環(huán)鹽霧試驗(yàn),如CCT-1(CCT-A)。CCT-1測(cè)試同Prohesion測(cè)試一樣,也是干濕交替循環(huán)。不過,具體的測(cè)試條件不同,如鹽溶液及溶液濃度不一樣,而且CCT-1測(cè)試還多了飽和潮濕循環(huán)。CCT-1測(cè)試具體的試驗(yàn)條件如表2所示:

3.腐蝕+老化循環(huán)測(cè)試
在腐蝕循環(huán)中加強(qiáng)紫外線曝曬對(duì)某些涂料產(chǎn)品的測(cè)試相關(guān)性還是有益的。這是由于紫外線對(duì)涂料的破壞,降低了涂料對(duì)金屬底材的保護(hù),從而使產(chǎn)品更易腐蝕。腐蝕+老化循環(huán)由200小時(shí)Prohesion測(cè)試和200小時(shí)QUV紫外曝曬交替進(jìn)行。具體的試驗(yàn)條件如表3所示:

圖1給出了Prohesion測(cè)試和連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn)與戶外大氣腐蝕之間的相關(guān)性對(duì)比,結(jié)果顯示Prohesion測(cè)試與戶外大氣腐蝕之間的相關(guān)性較好。
下面的圖2將比較腐蝕+老化循環(huán)測(cè)試與Prohesion測(cè)試的結(jié)果。從圖2中明顯看出,腐蝕+老化循環(huán)測(cè)試和戶外大氣腐蝕的相關(guān)性與Prohesion測(cè)試和室外大氣腐蝕的相關(guān)性,是要強(qiáng)的。


以上說到的腐蝕+老化循環(huán)由200小時(shí)Prohesion測(cè)試與200小時(shí)QUV紫外暴露交替進(jìn)行,并且試驗(yàn)從Prohesion測(cè)試開始。
ASTMD5894標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)循環(huán)腐蝕+老化測(cè)試方法。ASTMD5894中的測(cè)試條件由一周QUV紫外暴露和一周Prohesion測(cè)試輪流進(jìn)行,并規(guī)定試驗(yàn)從紫外曝曬開始。
4.其它循環(huán)鹽霧試驗(yàn)
還有的試驗(yàn)方法,不僅有Prohesion測(cè)試與紫外曝曬,還有冰凍循環(huán),三者輪流進(jìn)行,如ISO20340標(biāo)準(zhǔn)中附錄A的測(cè)試程序A。具體的試驗(yàn)條件如表4所示:

以上就是關(guān)于防腐涂料腐蝕與老化循環(huán)測(cè)試的方法介紹,希望對(duì)大家有所幫助。
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