一種有機塗層防護性能測試加速方法
2023-05-28 22:47:51 1
專利名稱：一種有機塗層防護性能測試加速方法
技術領域：
本發明公開了一種有機塗層防護性能測試加速方法。
背景技術：
金屬材料受到環境介質的化學或電化學作用而引起的破壞一般稱為金屬的腐蝕，由於金屬腐蝕，需要經常更換或修補整機，甚至報廢，直接造成金屬材料大量損失，據有關資料表明，全世界每年由腐蝕造成的鋼鐵損失約相當於鋼鐵產量的10％，腐蝕造成的間接損失更為嚴重。抑制金屬腐蝕，延長其使用壽命是金屬防護方法的重要內涵。將有機塗層塗敷在金屬表面進行防護，在整個金屬防護措施中佔有相當大的比例。有機塗層防護性能好壞的評估通常採用經典的鹽霧、溼熱箱實驗來進行，根據不同試驗周期後試片出現鏽點或變色情況來確定塗層防護性能的好壞，常規的鹽霧、溼熱箱實驗通常在幾個周期直至幾十個周期，耗費大量的人力、物力。根據現代金屬腐蝕理論，常溫下在有水存在的環境下金屬的腐蝕是一個電化學過程，有機塗層的防護作用在於對外界腐蝕介質滲透的機械阻滯作用並增大金屬與塗層界面上電化學過程的極化來達到抑制金屬腐蝕的目的。研究工作表明，用電化學方法可以快速評價有機塗層的防護性能，從而縮短新產品研製及在線測量監控周期。但是對於某些體系，如工程防護塗層以及長期封存防鏽油，用常規的電化學方法，在短時間內很難探測到電化學響應信號。因此國內外的科學研究和市場需求上都希望有一種能加速腐蝕介質的滲透並快速評估有機塗層防護性能好壞的方法，以縮短對有機塗層防護性能的測試時間，加快產品開發、科研及在線檢測的速度。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之不足而提供一種工藝方法簡單、操作方便、能加速腐蝕介質的滲透並快速評估有機塗層防護性能好壞的有機塗層防護性能測試加速方法。
本發明是採用下述方案實現的將塗裝好的試片或多電極測試探頭放入3～5％NaCl溶液中超聲振動一定時間，隨後，用常規的電化學方法或鹽霧、溼熱實驗對有機塗層防護性能進行測試，所述超聲波功率不小於50W，超聲振動頻率不小於20KHz，振動時間在0.1』～4h範圍內。
本發明中，超聲時間是評價有機塗層防護性能的重要參數，在相同超聲時間下，按低阻區出現的電極機率N值的大小來判別塗層防護性能，N小，塗層防護性能好。
有機塗層的防護作用在於對外界腐蝕介質滲透的機械阻滯作用並增大金屬/塗層界面上電化學過程的極化來達到抑制金屬腐蝕的目的。因此具有良好防護性能的有機塗層必定和金屬基體有好的附著力，對外界腐蝕介質的滲透有較大的阻力並大幅度增大金屬/塗層界面金屬腐蝕電化學過程的極化作用。本發明通過在測試前對有機塗層在3～5％NaCl溶液中給以超聲振動，一方面降低了塗層/金屬界面的附著力，另一方面加速了腐蝕介質向金屬/塗層界面的滲透速度，從而降低腐蝕介質到達金屬基體表面的馳豫時間。採用電化學測試可監測電極上的電化學反應，從而降低金屬從開始反應到出現鏽點的馳豫時間。採用本發明的超聲振動方法，可大大縮短對具有良好防護性能的有機塗層防護性能的測評時間，大約為原來的10％或以下，可有效縮短新產品研製及在線測量監控周期，並可綜合評價有機塗層附著力，提高有機塗層防護性能的測評效率，節約人力、物力，本發明適於對有機塗層防護性能進行測評，特別適於對具有良好防護性能的有機塗層的防護性能的測評。
具體實施例方式
本發明的具體實施方式
是將油膜塗裝試片或塗裝好的多電極測試探頭放入3～5％NaCl溶液中超聲振動一定時間，隨後，用常規的鹽霧、溼熱試驗或電化學方法對有機塗層防護性能進行測試，所述超聲振動頻率為28KHZ，超聲振動功率為100W，超聲振動時間為20～30分鐘，測試結果與常規測試實驗數據對比見表一從表一可見，經過20或30分鐘的超聲加速後，部分油膜在溼熱箱或鹽霧箱中靜置一段時間後即出現鏽蝕，經歷一周期的溼熱或鹽霧實驗後大部分鏽蝕嚴重，採用超聲振動加速塗裝體系腐蝕進程，通常可在1～24小時之內判別不同體系防護性能的好壞，而常規的溼熱、鹽霧實驗通常需要十周期以上，才能明顯檢測到防護性能的好壞，一般來說，常規實驗經歷較長周期的，加速後鏽蝕程度低，反之，鏽蝕嚴重。超聲加速了腐蝕的進程，所得結果與常規實驗基本一致。
表一
本發明的另一個具體實施方式
是將漆膜塗裝試片或塗裝好的多電極測試探頭放入3～5％NaCl溶液中超聲振動一定時間，隨後，用常規的電化學方法對有機塗層防護性能進行測試，所述超聲振動頻率為28KHZ，超聲振動功率為100W，超聲振動時間為30～240分鐘，測試結果與常規測試實驗數據對比見表二表二
表中T為超聲振動時間；超聲時間是評價有機塗層防護性能的重要參數。超聲時間長者防護性能好。相同超聲時間下，按N值的大小來判別塗層防護性能，N小，塗層防護性能好。
N為低阻區出現的電極機率。
鹽霧實驗結果由好到差分成A、B、C、D四級
A10周期輕微失光，無繡點；B6周期輕微失光，無繡點；C3周期中等程度失光(或1周期輕微失光)，無繡點；D1周期中等程度失光，有繡點。
溼熱實驗結果分為正常、稍差、差三級正常外觀正常，無明顯變化；稍差輕微失光；差表面有少量的鏽點或有許多泡點。
從表二可見，超聲時間越短，或在同一超聲時間下，低阻區出現的電極機率N大，則塗層防護性能差，塗層防護性能由好至壞的次序依次為丙烯酸聚氨酯漆，丙烯酸耐寒磁漆，環氧硝基漆，酚醛磁漆，醇酸磁漆，瀝青漆。採用超聲振動加速塗裝體系腐蝕進程，降低腐蝕介質到達金屬基體表面的馳豫時間(t1)，用電化學測試手段縮短馳豫時間(t1)，通常可在3～4小時之內判別不同體系防護性能的好壞，而常規的溼熱、鹽霧實驗通常需要十周期以上。從上表可知，超聲加速時間長的體系其對應的溼熱、鹽霧實驗處於正常或A、B級，而超聲加速時間短的體系其對應的溼熱、鹽霧實驗處於差或C、D級。說明超聲振動後所得的結果與常規實驗結果基本一致。
權利要求
1.一種有機塗層防護性能測試加速方法，其特徵在於在用常規的鹽霧、溼熱或電化學方法對有機塗層防護性能進行測評前，將塗裝試片或塗裝好的多電極測試探頭放入3～5％NaCl溶液中超聲振動。
2.根據權利要求1所述的一種有機塗層防護性能測試加速方法，其特徵在於所述超聲波功率不小於50W，超聲振動頻率不小於20KHz。
3.根據權利要求1所述的一種有機塗層防護性能測試加速方法，其特徵在於在相同超聲時間下，按低阻區出現的電極機率N值的大小來判別塗層防護性能，N小，塗層防護性能好。
全文摘要
一種有機塗層防護性能測試加速方法，是將塗裝試片或塗裝好的多電極測試探頭放入3～5％NaCl溶液中超聲振動一定時間，隨後，用常規的鹽霧、溼熱或電化學方法對有機塗層防護性能進行測試，本發明由於採用超聲振動方法，可大大縮短具有良好防護性能的有機塗層的防護性能的測評時間，大約為原來的10％以下，可有效縮短新產品研製及在線測量監控周期，並可綜合評價有機塗層附著力，提高有機塗層防護性能的測評效率，節約人力、物力，本發明適於對有機塗層防護性能進行測評，特別適於對具有良好防護性能的有機塗層的防護性能的測評。
文檔編號G01N1/28GK1570591SQ20041002317
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月9日 優先權日2004年5月9日
發明者黃桂芳, 陳迪平, 靳九成, 吳翠蘭, 王鎮道, 靳浩, 朱小莉 申請人:湖南大學