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防腐涂层的耐盐雾性试验方法

1.定义、目的及应用

防腐涂层的耐盐雾性是指防腐涂层对盐雾侵蚀的抵抗能力。由于沿海及近海地区的空气中富含呈弥散微小水滴状的盐雾,含盐雾空气除了相对湿度较高外,其比重也较空气大,容易沉降在各种物体上,而盐雾中的氯化物具有很强的腐蚀性,对金属材料及保护涂层具有强烈的腐蚀作用。作为耐腐蚀试验之一的耐盐雾试验标准方法,包括中性盐雾试验、醋酸-盐雾试验、铜加速的醋酸-盐雾试验(CASS试验)以及湿(盐雾)/干燥/湿气—循环腐蚀环境试验。特别中性盐雾试验被认为是评定与海洋气氛有密切关系的材料的有关性质的最有效的方法。因为它可以模拟由湿度或温度,或者由两者共同引起的某些加速作用的基本条件。可以讲耐盐雾性试验是各类防腐蚀涂料的加速性能试验中最经典、应用最广泛的检测项目,虽然对耐盐雾性试验与实际性能的相关性还是有很大的争论,但是实际应用还是非常普遍。同时耐盐雾性试验方法也是金属材料耐腐蚀性能试验的主要方法之一。所以广泛应用于评价和比较底材、前处理、涂层体系或它们的组合体的耐腐蚀情况,另外在许多工业生产、采矿、地下工程、国防工程以及鉴定程序中也成为非常有用的手段。醋酸-盐雾试验和铜加速的醋酸-盐雾试验(CASS试验)的两种方法被认为更适于钢或锌基压铸件上的装饰性镀铬、镉以及化学处理的铝上的磷化或阳极化等。而湿(盐雾)/干燥/湿气—循环腐蚀环境试验则主要用来模拟在室外侵蚀环境中发生的腐蚀过程,如海洋环境。由于与天然老化之间有很好的相关性,所以一些标准的循环己成功用于汽车工业、建筑涂料和通用型防腐蚀涂料的评价中。

2.相关标准

各国都有该试验方法的标准,内容基本相同,表1列出耐盐雾性试验方法的标准和试验参数的比较。

表1耐盐雾性试验方法,标准和相关参数标准

应用

提出单位

试验参数

GB/T 1771-1991

中国国标

(35±2)℃

ISO 7253

国际标准

(35±2)℃

ISO 11997-1:2005

国际标准

(35±2)℃

ASTM B117-1997

美国ASTM

(35±2)℃

ASTM B287-1997

美国ASTM

(35±2)℃

ASTM B368-1997

美国ASTM

(35±2)℃

3.试验设备和参数

(1)设备选择

Q-FOG SSP型盐雾箱:适用于Prohesion试验或传统盐雾试验。Q-FOG盐雾箱的基本型号SSP型可以完成许多加速腐蚀试验,包括Prohesion,ASTM B117, ASTM G85, BS 3900, F4 &F9, DIN 50.021, ISO 9227, GB/T 10125等试验方法。SSP型盐雾箱是最经济的机型,可以执行盐雾、静置和干燥等功能。

Q-fog CCT盐雾试验箱

Q-FOG CCT盐雾试验箱

Q-FOG CCT型盐雾箱:适用于腐蚀研究和100%湿度要求的循环腐蚀试验。Q-FOGCCT型盐雾箱除了具有SSP型的所有功能外,还增加了100%湿度的功能。这是许多循环腐蚀试验的又一重要的试验环境。为了方便观察试验情况,CCT型盐雾箱的顶盖侧面装有观察窗和内窥灯。

Q-FOG 盐雾箱

Q-FOG CRH 盐雾箱

Q-FOG CRH型盐雾箱:适用于腐蚀研究和带相对湿度控制的循环腐蚀试验。Q-FOG的CRH型盐雾箱在RH控制式腐蚀盐雾箱的性价比方面做出了真正的突破。除了具有CCT型的全部功能外,还可以通过使用创新的空气预调节器来实现全面的可变湿度控制。它符合绝大多数重要的汽车腐蚀试验标准,如GMW 14872, SAE J2334以及来自Ford(福特汽车)、ISO(国际标准化组织)、GB/T, VW(大众汽车)、Volvo(沃尔沃)、Chrysler(克莱斯勒)、Renault(雷诺)等的标准。此外,该机型还包括可进行程序设定的喷淋功能,这种先进喷嘴清洗功能可以避免普通盐雾箱常会发生的喷嘴堵塞现象。

(2)试验参数设定

①温度控制

耐中性盐雾试验及醋酸—盐雾试验的盐雾箱曝露区的温度应保持在(35±2)℃。空气饱和器的温度应高于箱内温度(5~10)℃。用于醋酸/铜加速—盐雾试验的盐雾箱曝露区的温度应保持在(49±1)℃。

②盐雾沉降量的控制

在盐雾箱曝露区内至少应有两个干净的由玻璃或其他化学惰性材料制成的盐雾收集器,其中一个应放在喷雾入口附近,另外一个放在远离喷雾入口处。盐雾沉降量:在最少24h周期后,开始计算所收集的溶液,每80cm2的收集器面积每小时应收集到1.0~2.0ml的盐溶液,其氯化钠溶液的浓度为5%(质量),PH值应为6.5~7.5。

③溶液配制

A.中性盐雾溶液的配制。

将符合GBl266化学纯的氯化钠溶解于符合GB6682三级水中,浓度为(50±10)g/L。用PH试纸在25℃时测定试验溶液的PH值为6.5~7.5。超出范围时可加入分析纯盐酸或氢氧化钠溶液进行调整,配制好的溶液需经过滤后方可使用。

B.醋酸—盐雾溶液的配制

先将符合GBl266化学纯的氯化钠溶解于符合GB6682三级水中,浓度为(50±10)g/L然后用醋酸调节溶液的PH值,使其在3.1~3.3范围内,该PH值用所收集的盐雾样品测得。应在25℃时进行PH值测量,配制好的溶液需经过滤后方可使用。

C.铜加速的醋酸/盐雾溶液的配制

第一步将符合GBl266化学纯的氯化钠溶液于符合GB6682三级水中,浓度为(50±10)g/L。第二步在3.8升的盐水中加入试剂级的二氯化铜(CuCl221120)进行溶解充分混合。第三步用醋酸调节溶液的PH值,使其在3.1~3.3范围内,该PH值用所收集的盐雾样品测得。应在25℃时进行PH值测量,配制好的溶液需经过滤后方可使用。

④试验样板的制备、养护及预处理

除另有规定外,可按GB/T1765-79(89)《测定耐湿热、耐盐雾、耐候性(人工加速)的漆膜制备法》的规定制备和养护样板,被测样板的背面及周边可用被测产品或比被测产品更耐腐蚀的涂层体系涂覆。如做划线试验时,可用一种具有碳化钨刀尖的划线工具与样板表面接触,划出一条均匀的、划穿底材上所有有机涂层的不带毛刺的V字型切口的亮线。如需做划穿金属镀层的试验,其划穿程度应由生产厂与用户之间商定。如果用户需要,经商定也可划出几条线(交叉线、平行线),划线质量可借助低倍放大镜观察。

⑤样板的投试、试验及检查

养护期结束后的样板留出一块作标准板,其余3块投入试验箱内进行曝露试验。样板应表面朝上放在样板支架上,样板之间及样板与箱体之间均不允许接触,且被测样板不应层叠放置,避免液滴从上层样板溅落到下层样板上影响试验结果。样板在试板架上的排列应以有规律的间隔时间改变,例如前排与中排及后排进行交换。

盐雾试验周期比较长,一般是几佰小时、1000h、2000h和4000h,甚至更长时间也有采用。试验时间可参照相关产品标准的规定。因为标准中规定每24h需检查一次样板,故试验时间一般为24h的倍数。但也可按美国ASTMD117-1997标准中推荐的曝露周期,即12,24,48,96,200,500,720h。

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