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涂料需要做哪些可靠性试验

发布时间:2018-12-10浏览:479次

      防腐涂料在新兴海洋工程、现代交通运输、能源工业、大型工业企业及市政设施等领域的应用广泛。其腐蚀、老化性能越来越受到重视。涂料防腐性能的好坏,直接影响到工程的使用寿命和安全。

  防腐涂料的腐蚀、老化性能研究的历史非常悠久,但一般存在的情况:1)实验室加速试验中,盐雾腐蚀试验、氙灯老化试验、紫外老化试验一般都是相互独立的,很少综合盐雾和光照条件进行加速试验,而且盐雾试验也多以连续中性盐雾条件为主[1];2)多数厂家主要依靠实验室加速试验,很少进行户外自然腐蚀曝晒,即使开展了户外自然腐蚀项目,也较少能够把大气数据与实验室结果进行比对研究,以验证实验室测试是否能够再现产品在户外真实使用条件下的腐蚀、老化状况。

  本文首先列举几种不同的实验室加速盐雾试验方法,及它们与户外大气腐蚀之间的相关性。并解释腐蚀+老化组合实验室加速试验方法及其合理性。后讨论户外大气腐蚀试验的重要性,建议开展户外大气腐蚀试验,以验证实验室方法相关性。

1 几种实验室加速盐雾试验方法

1.1 连续中性盐雾试验

目前ASTM B117仍然是盐雾腐蚀测试的主要标准之一,大多数企业或检测机构仍在使用。大约从1914年开始盐雾喷淋方法用于测试材料的耐腐蚀性能。1939年,中性盐雾喷淋测试被写入ASTM B117标准。这种传统的盐雾标准要求样品,在35℃条件下连续暴露在浓度为5%的盐雾中。几十年来,该试验方法一直沿用之前的测试条件,长久以来人们也认识到“盐雾喷淋法”的测试结果与样品户外暴露实际的腐蚀效果相关性不好。

1.2 循环盐雾试验

循环腐蚀测试是一种比传统恒态的暴露更真实的盐雾喷淋测试。因为大部分产品实际户外通常暴露在干湿交替环境中,模拟自然的、周期性条件,实验室加速测试相关性会更高。研究表明,经过循环腐蚀测试后,样品的相对腐蚀率、结构、形态和户外的腐蚀结果很相似。因此,循环腐蚀测试比连续中性盐雾喷淋法,更接近真实的户外暴露。该方法在汽车行业得到广泛应用。

循环腐蚀测试(CCT )的目标是再现户外腐蚀环境的腐蚀类型。CCT 测试把样品暴露于一系列不同条件循环环境中。 简单的暴露循环,如Prohesion 测试,是把样品暴露在由盐雾和干燥条件组成的循环中。更复杂的测试方法除了要求盐雾及干燥循环外,还加入浸泡、潮湿和冷凝等循环。初这些测试循环是通过人工操作来完成的,实验室操作人员把样品从盐雾喷淋箱移到潮湿试验箱,再移到干燥装置等。现在,微处理器控制的测试箱可以自动完成这些测试步骤,降低了工作强度,也减少了试验的不确定性。

1.2.1 Prohesion测试

Prohesion 测试是循环盐雾试验的一种,二十世纪六十年代和七十年代,英国的Harrison 和Timmons 开发了Prohesion 测试[2, 3],特别适用于工业防护涂料的腐蚀性测试。具体的试验条件如表1所示:

表1 Prohesion测试的试验条件

与连续中性盐雾试验相比,Prohesion 测试与户外大气腐蚀的相关性好一些。以下图1是一种涂料在连续中性盐雾试验、户外大气腐蚀和Prohesion 测试条件下的结果[2]。从图1中明显看出,Prohesion 测试与户外大气腐蚀的相关性比连续中性盐雾试验与户外大气腐蚀的相关性好。

连续中性盐雾试验,500小时 户外大气腐蚀,4年 Prohesion 测试,500小时

图1 Prohesion测试与连续中性盐雾试验的比较

1.2.2 CCT-1测试

还有一些主要用于汽车腐蚀测试的循环盐雾试验,如CCT-1(CCT-A )。CCT-1测试同Prohesion 测试一样,也是干湿交替循环。不过,具体的测试条件不同,如盐溶液及溶液浓度不一样,而且CCT-1测试还多了饱和潮湿循环。CCT-1测试具体的试验条件如表2所示:

表2 CCT-1测试的试验条件

1.3 腐蚀+老化循环

对某些涂料来说,腐蚀循环中增加紫外线曝晒有利于提高一些产品的测试相关性[4, 5]。这是因为紫外线对涂料的破坏,降低了涂料对金属底材的保护,从而使产品更易腐蚀。腐蚀+老化循环由200小时Prohesion 测试和200小时QUV 紫外曝晒交替进行。具体的试验条件

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