防腐涂料腐蝕與老化性能測試方法

　　防腐涂料在新興海洋工程、現(xiàn)代交通運輸、能源工業(yè)、大型工業(yè)企業(yè)及市政設(shè)施等領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。其腐蝕與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和安全。

　　防腐涂料腐蝕與老化性能研究的歷史非常悠久，但一般存在的情況是：

　　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(xù)中性鹽霧條件為主；

　　2)多數(shù)廠家主要依靠實驗室加速試驗，很少進行戶外自然腐蝕曝曬，即使開展了戶外自然腐蝕項目，也較少能夠把大氣數(shù)據(jù)與實驗室結(jié)果進行比對研究，以驗證實驗室測試是否能夠再現(xiàn)產(chǎn)品在戶外真實使用條件下的腐蝕與老化狀況。

　　鹽霧腐蝕試驗箱、氙燈老化試驗箱、紫外老化試驗箱是實驗設(shè)備，標準集團（香港）有限公司可提供，歡迎有需求的客戶電詢。我司研發(fā)工程師首先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(guān)性。并解釋腐蝕+老化組合實驗室加速試驗方法及其合理性。

　　實驗室加速鹽霧試驗方法：

　　1.連續(xù)中性鹽霧試驗

　　目前ASTM B117仍然是鹽霧腐蝕測試的主要標準之一，大多數(shù)企業(yè)或檢測機構(gòu)仍在使用。大約從1914年開始鹽霧噴淋方法用于測試材料的耐腐蝕性能。1939年，中性鹽霧噴淋測試被寫入ASTM B117標準。這種傳統(tǒng)的鹽霧標準要求樣品，在35℃條件下連續(xù)暴露在濃度為5%的鹽霧中。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(jié)果與樣品戶外暴露實際的腐蝕效果相關(guān)性不好。

　　2.循環(huán)鹽霧試驗

　　循環(huán)腐蝕測試是一種比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更真實的鹽霧噴淋測試。因為大部分產(chǎn)品實際戶外通常暴露在干濕交替環(huán)境中，模擬自然的、周期性條件，實驗室加速測試相關(guān)性會更高。研究表明，經(jīng)過循環(huán)腐蝕測試后，樣品的相對腐蝕率、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和戶外的腐蝕結(jié)果很相似。因此，循環(huán)腐蝕測試比連續(xù)中性鹽霧噴淋法，更接近真實的戶外暴露。該方法在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

　　循環(huán)腐蝕測試(CCT)的目標是再現(xiàn)戶外腐蝕環(huán)境的腐蝕類型。CCT測試把樣品暴露于一系列不同條件循環(huán)環(huán)境中。簡單的暴露循環(huán)，如Prohesion測試，是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環(huán)中。更復(fù)雜的測試方法除了要求鹽霧及干燥循環(huán)外，還加入浸泡、潮濕和冷凝等循環(huán)。這些測試循環(huán)是通過人工操作來完成的，實驗室操作人員把樣品從鹽霧噴淋箱移到潮濕試驗箱，再移到干燥裝置等。現(xiàn)在，微處理器控制的測試箱可以自動完成這些測試步驟，降低了工作強度，也減少了試驗的不確定性。

　　2.1 Prohesion測試

　　Prohesion測試是循環(huán)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(fā)了Prohesion測試，特別適用于工業(yè)防護涂料的腐蝕性測試。具體的試驗條件如表1所示：

　　與連續(xù)中性鹽霧試驗相比，Prohesion測試與戶外大氣腐蝕的相關(guān)性好一些。以下圖1是一種涂料在連續(xù)中性鹽霧試驗、戶外大氣腐蝕和Prohesion測試條件下的結(jié)果。從圖1中明顯看出，Prohesion測試與戶外大氣腐蝕的相關(guān)性比連續(xù)中性鹽霧試驗與戶外大氣腐蝕的相關(guān)性好。

　　2.2 CCT-1測試

　　還有一些主要用于汽車腐蝕測試的循環(huán)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(huán)。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(huán)。CCT-1測試具體的試驗條件如表2所示：

　　3.腐蝕+老化循環(huán)

　　對某些涂料來說，腐蝕循環(huán)中增加紫外線曝曬有利于提高一些產(chǎn)品的測試相關(guān)性。這是因為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(chǎn)品更易腐蝕。腐蝕+老化循環(huán)由200小時Prohesion測試和200小時紫外曝曬交替進行。具體的試驗條件如表3所示：

　　圖1給出了Prohesion測試和連續(xù)中性鹽霧試驗與戶外大氣腐蝕之間的相關(guān)性比較，結(jié)果表明Prohesion測試與戶外大氣腐蝕之間的相關(guān)性較好。下面的圖2將比較腐蝕+老化循環(huán)測試與Prohesion測試的結(jié)果。從圖2中明顯看出，腐蝕+老化循環(huán)測試與戶外大氣腐蝕的相關(guān)性比Prohesion測試與戶外大氣腐蝕的相關(guān)性好。

　　以上提到的腐蝕+老化循環(huán)由200小時Prohesion測試和200小時QUV紫外暴露交替進行，并且試驗從Prohesion測試開始。

　　ASTM D5894標準也是一個循環(huán)腐蝕+老化測試方法。ASTM D5894中的測試條件由一周QUV紫外暴露和一周Prohesion測試交替進行，并且規(guī)定試驗從紫外曝曬開始。

　　4.其它循環(huán)鹽霧試驗

　　還有的試驗方法，除了Prohesion測試和紫外曝曬之外，還有冰凍循環(huán)，三者交替進行，如ISO 20340標準中附錄A的測試程序A。具體的試驗條件如表4所示：