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防腐涂料腐蝕與老化循環測試的方法是什么
發布時間:2021-12-31 225
  防腐涂料在新興海洋工程、現代交通運輸、能源工業、大型工業企業及市政設施等領域的應用廣泛。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)實驗室加速試驗中,鹽霧腐蝕試驗、氙燈老化試驗、紫外老化試驗一般都是相互獨立的,很少綜合鹽霧和光照條件進行加速試驗,而且鹽霧試驗也多以連續中性鹽霧條件為主;
 
  2)大部分廠家主要依靠實驗室加速試驗,較少受到室外自然腐蝕曝曬,就算展開了室外自然腐蝕項目,也很少可以把大氣數據和實驗室結果做比對研究,以驗證實驗室測試是否能夠再現產品在戶外真實使用條件下的腐蝕、老化狀況。
 
  上海千實研發工程師列舉幾種不同的實驗室加速鹽霧試驗方法,及它們與戶外大氣腐蝕之間的相關性。說明腐蝕和老化組合實驗室加速試驗方法及其合理性。討論戶外大氣腐蝕試驗的重要性,建議開展戶外大氣腐蝕試驗,以驗證實驗室方法相關性。
 

  一、幾種實驗室加速鹽霧試驗方法

 

  1.連續中性鹽霧試驗

 
  目前ASTMB117依舊是鹽霧腐蝕測試的主要標準之一,大部分企業或檢測機構還在使用。在1914年左右,第一次采用鹽霧噴淋方法來檢測材料的耐腐蝕性能。1939年,中性鹽霧噴淋測試被寫入ASTMB117標準。這個標準要求試樣,連續暴露在35℃條件下,濃度為5%的鹽霧中,這就是一種傳統的鹽霧。幾十年來,該試驗方法一直沿用之前的測試條件,長久以來人們也認識到“鹽霧噴淋法”的測試結果與樣品戶外暴露實際的腐蝕效果相關性不好。
 

  2.循環鹽霧試驗

 
  循環腐蝕測試是一種比傳統恒態的暴露更加真實的鹽霧噴淋試驗。由于大多數產品事實上室外一般暴露于干濕交替環境中,模擬自然的、周期性條件,實驗室加速測試關聯性會更強。研究發現,經過循環腐蝕測試后,樣品的相對腐蝕率、結構、形態和戶外的腐蝕結果是一致的。所以,循環腐蝕測試比連續中性鹽霧噴淋法,更貼近真實的室外暴露。該方法在汽車行業得到廣泛應用。
 
  循環腐蝕測試(CCT)的目標是重現室外腐蝕環境的腐蝕類型。CCT測試將試樣暴露在一系列不同條件循環環境中。簡單的暴露循環,如Prohesion測試,是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環中。比較復雜的試驗方法除了要求鹽霧、干燥循環外,還要加入浸泡、潮濕和冷凝等循環。
 
  一開始這些測試循環都是由人工操作進行的,操作者將試樣從鹽霧噴淋箱移至潮濕試驗箱,接著移至干燥裝置等。如今,微處理器控制的測試箱能夠自動完成這些測試步驟,減少了工作量,也減少了試驗的不確定性。
 

  Prohesion測試

 
  Prohesion測試是循環鹽霧試驗的一種,二十世紀六十年代和七十年代,英國的Harrison和Timmons開發了Prohesion測試,尤其是在工業防護涂料的腐蝕性測試中適用。具體的試驗條件如表1所示:

 
老化循環測試


  相對于連續中性鹽霧試驗,Prohesion測試和室外大氣腐蝕的相關性要更好點。以下圖1是一種涂料在連續中性鹽霧試驗、戶外大氣腐蝕和Prohesion測試條件下的結果。
 
  從圖1中明顯看出,Prohesion測試與戶外大氣腐蝕跟連續中性鹽霧試驗與戶外大氣腐蝕相比,前者的相關性好。

 
老化循環測試
 

  CCT-1測試

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

 
老化循環測試
 

  3.腐蝕+老化循環測試

 
  在腐蝕循環中加強紫外線曝曬對某些涂料產品的測試相關性還是有益的。這是由于紫外線對涂料的破壞,降低了涂料對金屬底材的保護,從而使產品更易腐蝕。腐蝕+老化循環由200小時Prohesion測試和200小時QUV紫外曝曬交替進行。具體的試驗條件如表3所示:
 
老化循環測試

 
  圖1給出了Prohesion測試和連續中性鹽霧試驗與戶外大氣腐蝕之間的相關性對比,結果顯示Prohesion測試與戶外大氣腐蝕之間的相關性較好。
 
  下面的圖2將比較腐蝕+老化循環測試與Prohesion測試的結果。從圖2中明顯看出,腐蝕+老化循環測試和戶外大氣腐蝕的相關性與Prohesion測試和室外大氣腐蝕的相關性,是要強的。

 
老化循環測試
老化循環測試
 
  以上說到的腐蝕+老化循環由200小時Prohesion測試與200小時QUV紫外暴露交替進行,并且試驗從Prohesion測試開始。
 
  ASTMD5894標準也是一個循環腐蝕+老化測試方法。ASTMD5894中的測試條件由一周QUV紫外暴露和一周Prohesion測試輪流進行,并規定試驗從紫外曝曬開始。
 

  4.其它循環鹽霧試驗

 
  還有的試驗方法,不僅有Prohesion測試與紫外曝曬,還有冰凍循環,三者輪流進行,如ISO20340標準中附錄A的測試程序A。具體的試驗條件如表4所示:

 
老化循環測試

 
  以上就是關于防腐涂料腐蝕與老化循環測試的方法介紹,希望對大家有所幫助。
 
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