一、中性盐雾试验
盐雾试验是将试样暴露住含有一定浓度的氯化钠水雾的气氛中,对试佯的耐腐蚀性进行测定的方法。这种方法,试验条件比较严酷,更接近使用条件,操作相对简便,因而倍受重视,成为加速腐蚀试验的基本方法之一。其中中性盐雾试验应用比较』泛,如GB/r1771一l991《色漆和清漆一耐中性盐雾性能的测定》(等效采用I SO7253:1 984),美国ASTM B117 7《盐雾试验》等都是连续喷雾的中性盐雾试验。中性盐雾试验条件如下:试验溶液:(5±1)%氯化钠水溶液试验温度:(35±2)溶液H篮(25℃):6.5~7.2箱内湿度:100%
二、漆膜划痕腐蚀
盐雾试验虽有多种形式,但常见的有划痕及不划痕2种方式,划痕试验足指在漆膜f划出一条或数条刻透至底材的直线,可以是两条交叉线,也可以是平行线或垂直线主要考察漆膜经碰伤后抵抗腐蚀的能力划痕刀具推荐使用GB9286中单刃}刀割器,划线宽度为0.3~1.0 m i ll。经规定时间的盐雾试验后,检查划痕处两侧一定范罔内(按具体规定)涂层的变化情况..一般求为划痕处任一侧漆膜起泡、脱落、生锈等宽度≤2.0 nli ll。
三、漆膜划痕处腐蚀原理
漆膜划痕处腐蚀原理如图所示。以底材是碳钢为例,在盐雾箱内中性盐雾条件下划痕处形成⋯塞电池,中划痕区发生金属溶解的阳极反应,金属离子的水解使H浓度增加,pH值下降。对于钢铁发牛如下反应网溶液中含有c l一,为了保持电荷中性,它将扩散进入划痕区,冈而划痕区是受盐酸(H C1)的腐蚀。大面积阴极(未划线区)——小面积m极(划痕区)的组合下的盐酸腐蚀足最严重的。划痕附近的漆膜于氧的供较充分,可形成钝态,并且形成阴极。
由于消耗上升,略带碱性,电子则来源。上述的阳极反应。总体上漆膜划痕区为阳极,附近漆膜为阴极而呈碱性。此时若漆的基料是环氧等耐碱性强的树脂,则不易被碱破坏。若是醇酸等耐碱性的树脂,则酯键已被碱所皂化.丧失附着力一更由于皂化所生成的水溶性的钠皂的渗透压及腐蚀引起电渗透作用,划痕附近的漆膜(阴极部分)极易起泡m脱落,引起l起泡和锈蚀蔓延。
四、降低划痕处起泡的措施
1、底材的选择及处理
不同的底材抵抗腐蚀的能力是不M的,例如在相同的中性盐雾条件下,采用卜_d一种涂料及同一种施涂工艺,铝底材将比普通碳钢板具有更加优异的耐盐雾性能。即使都是普通碳钢板,底材的处理方式也对试验结果有很大的影响,以常见的磷化处理为例:A、B、C三种粉末涂料分别施涂于磷化钢板、普通钢板上,烘干,干膜厚度为6O~70 t xm,划又、投人盐雾试验中,结果如表1。
由表1可以看出,由于磷化底材增加r漆膜与底材的湿态附着力,从而阻碍了起泡的发生。
2、优化施工工艺
※、提高层间附着力
对于多层涂膜组成,漆膜层问附着力的大小对划痕处是否起泡也很重要。囚此,应提高漆膜层问附着力,例如在施涂前,将底材表面的锈蚀、污物充分打磨并擦净,然后施涂;若欲再施涂,须将I-道涂层适度打磨,增加表面粗糙度,就可以增加层间附着力,阻止划痕处起泡。
※、增加漆膜厚度
漆膜起泡产生的内应力与漆膜厚度关系如式1所示。F挠宦0(21/E G式(1)式中:E一杨氏模量;一漆膜厚度从式1可以看,漆膜变形与漆膜厚度成反比,厚漆膜可以提高电阻率,提高漆膜刚性,阻I L起泡。以灰环氧聚酰胺底漆、丙烯酸聚氨酯面漆为例,其中底漆和底漆、面漆复合分别试验比较,见表2。提高漆膜厚度不是指单层漆膜的厚度,而是指多层漆膜的厚度。囚此,提倡多道漆膜配合,每道漆膜充分固化,使溶剂充分逸出,另外,多道漆膜可以相互覆盖缺损部位,防止漆膜的毛细孔直至底材表面。
※、漆膜充分固化交联
同样的涂料由于同化交联程度不同,试验结果也会有所不同,例如某灰丙烯酸氨基烘漆分别在(100±2)烘3O m in与在(140±2)℃烘30 m in作比较,干膜厚度为35~45 po m,结粜表3。
3、成膜物的性质
漆膜成膜物的性质是影响整个漆膜性能的关键冈素r f j于漆膜划痕处为阳极,附近漆膜为阴极而呈碱性。此时若漆的基料是环氧等耐碱性强的树脂,例如含有碱性基团(给电子)的树脂如常用的胺围化环氧涂料、环氧沥青涂料等则不易被碱破坏,保持较强的附着力,阻止了水、氧的侵入,避免了起泡。若是醇酸等耐碱性弱的树脂,则酯键已被碱所皂化,丧失附着力如将胺固化环氧涂料与环氧酯类漆比较,刷涂2道,每道间隔24h,膜厚度为35~45 I xm,恒温恒条件下放置7d后,划叉投试,结果如表4。
4、颜填料的种类及用量
腐蚀的3个重要因素是水、氧和离子漆膜应能防止水、氧、离子透过,其中除基料外颜填料也发挥了重要作用,如防锈颜填料、片状颜填料等,它们通过缓蚀钝化和牺牲阳极效果(如富锌漆)来阻止划痕处起泡腐蚀。其中防锈作用如红丹,锌铬黄等;阻挡水、氧、离子透过的片状颇填料如铝粉,玻璃鳞片等;还有如重品右、滑石粉等调节漆膜颜料体积浓度,减少漆膜干燥时的收缩以保持附着力。应注意有一些亲水性较愠的颜料如铬酸钙吸水膨胀,也易导致划痕处起泡。目前比较理想的足无机富锌涂料,例:将固料与液料按比例配好后,住钢板上喷涂2道,每道间隔30min,十膜总厚度为40~50m。http://www.zhsysb.net