CN107764723B - 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用 - Google Patents

涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107764723B
CN107764723B CN201710980036.4A CN201710980036A CN107764723B CN 107764723 B CN107764723 B CN 107764723B CN 201710980036 A CN201710980036 A CN 201710980036A CN 107764723 B CN107764723 B CN 107764723B
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
coating
sample
corrosion resistance
salt spray
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710980036.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107764723A (zh
Inventor
张洪彬
苏少燕
姚珂
罗琴
黄创绵
王春辉
汪凯蔚
李锴
张博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Original Assignee
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute filed Critical China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Priority to CN201710980036.4A priority Critical patent/CN107764723B/zh
Publication of CN107764723A publication Critical patent/CN107764723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107764723B publication Critical patent/CN107764723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/002—Test chambers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/004—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light to light

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及一种涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用。该涂层的耐腐蚀性能测试方法包括：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且紫外老化测试和盐雾测试均至少进行6次；紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验及冷凝试验，且紫外辐照试验和冷凝试验各至少进行6次，紫外老化测试的总时间为72小时～96小时，盐雾测试包括交替进行喷盐雾试验及干燥试验，且喷盐雾试验和干燥试验各进行3次～9次，盐雾测试的总时间为72小时～96小时。上述涂层的耐腐蚀性能测试方法能够同时模拟紫外光照、干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及温度变化等因素对涂层的耐腐蚀性能的影响，简化试验流程，相关性高，加速性明显，试验周期短。

Description

涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用
技术领域
本发明涉及试验加速技术领域，特别是涉及一种涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用。
背景技术
涂层是各种金属制品的主要防护手段，涂层的防护性能往往对金属制品的使用性能和寿命有着至关重要的影响，在沿海或岛屿等腐蚀严重的区域，这种影响就更为显著。随着各种金属制品如电子产品、仪器设备及船舶等的不断发展，对于涂层的防护性能的要求也在不断提高。一直以来，耐腐蚀性能是评价涂层防护性能优劣的主要指标。如果能快速准确地评价涂层体系耐腐蚀性能，就能够为相关产品研制、设计和应用的部门提供及时可靠的信息，并对相关产品的日后维护及改进提供有效地支撑。
目前，用于评价涂层防护性能的试验方法主要为自然环境试验方法和试验室模拟加速试验方法。自然环境试验方法只能评价单一地方的自然环境对涂层防护性能的影响，且试验周期相对较长。现有的试验室模拟加速试验方法中，大部分的加速试验流程相对复杂，加速试验的结果与自然环境试验结果的相关性较差，且加速倍率相对较小，从而导致试验周期相对较长，不利于快速准确地评价涂层的防护性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种流程简化、相关性较好且加速倍数较大的涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用。
一种涂层的耐腐蚀性测试方法，用于评价样品表面涂层的耐腐蚀性能，包括：交替对所述样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且所述紫外老化测试和所述盐雾测试均至少进行6次；
所述紫外老化测试包括交替对所述样品进行紫外辐照试验及冷凝试验，且所述紫外辐照试验和所述冷凝试验各至少进行6次，所述紫外老化测试的总时间为72小时～96小时，其中，所述紫外辐照试验的具体步骤为：在57℃～63℃下用紫外光照射所述样品4小时～8小时，其中，辐照水平为340nm下0.68W/m2～0.89W/m2，所述冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的所述样品在47℃～53℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时～8小时；
所述盐雾测试包括交替进行喷盐雾试验及干燥试验，且所述喷盐雾试验和所述干燥试验各进行3次～9次，所述盐雾测试的总时间为72小时～96小时，其中，所述喷盐雾试验的具体操作步骤为：在33℃～37℃下对所述样品喷雾质量百分含量为4％～6％的盐溶液，其中，盐溶液的pH值为6.5～7.2，盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h，喷雾的时间为4小时～12小时，所述干燥试验的具体操作为：将喷雾盐溶液后的所述样品在23℃～27℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时～12小时。
上述涂层的耐腐蚀性测试方法，通过紫外老化测试和盐雾测试的组合循环能够同时模拟紫外光照、干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及温度变化等环境因素对涂层体系耐腐蚀性能的影响，简化试验流程，同时，经试验验证，该涂层的耐腐蚀性测试方法的结果与自然环境大气暴露试验的结果具有非常好的相关性，以色差和失光率表示的相关性系数均为0.89，腐蚀老化的等效性好；且随着试验时间的延长，上述涂层的耐腐蚀性测试方法相比于自然环境大气暴露试验的加速倍数逐渐增加，上述涂层的耐腐蚀性测试方法试验至36天的加速倍率达到15.21倍，加速性明显，试验周期短。同时，可以通过调整紫外老化测试和盐雾测试的次序及循环周期来模拟不同的环境因素对涂层防护性能的影响，适用性和可设计性均较强。
在其中一个实施例中，所述紫外辐照试验的时间与所述冷凝试验的时间之和为12小时。
在其中一个实施例中，所述喷盐雾试验的时间与所述干燥试验的时间相当。
在其中一个实施例中，所述紫外老化试验包括6次所述紫外辐照试验和6次所述冷凝试验，所述紫外辐照试验的具体操作为：在60℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射所述样品8小时。
在其中一个实施例中，所述冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的所述样品在50℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时。
在其中一个实施例中，所述盐雾测试包括9次所述喷盐雾试验和9次所述干燥试验，所述喷盐雾试验的具体操作为：在35℃下对所述样品喷雾质量百分含量为5％的盐溶液，其中，所述盐溶液为氯化钠溶液，所述盐溶液的pH值为6.5～7.2，所述盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h，所述喷雾的时间为4小时。
在其中一个实施例中，所述干燥试验的具体操作为：将喷雾所述盐溶液后的所述样品在25℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时。
在其中一个实施例中，所述盐溶液选自氯化钠溶液、试验地的海水及人造海水中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述样品表面涂层的底漆为锌黄环氧聚酰胺，所述样品表面涂层的面漆为聚氨酯。
如上述实施例中任一项所述的涂层的耐腐蚀性测试方法在模拟海洋大气环境下加速腐蚀所述样品表面涂层中的应用。
附图说明
图1为一实施方式的涂层的耐腐蚀性测试方法的流程图；
图2为实施例1的涂层在105Hz～10-2Hz下阻抗模值变化的伯德图；
图3为对比例1的涂层在105Hz～10-2Hz下阻抗模值变化的伯德图；
图4为实施例1的涂层在105Hz～10-2Hz下相位角变化的奈奎斯特图；
图5为对比例1的涂层在105Hz～10-2Hz下相位角变化的奈奎斯特图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的涂层的耐腐蚀性测试方法，用于评价样品表面涂层的耐腐蚀性能，包括：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，紫外老化测试和盐雾测试均至少进行6次。该涂层的耐腐蚀性能测试方法能够应用于模拟海洋大气环境下加速腐蚀样品表面涂层。
在其中一个实施方式中，紫外老化测试的次数和盐雾测试的次数相同，一个紫外老化测试对应一个盐雾测试。
当然，需要说明的是，紫外老化测试的次数和盐雾测试的次数也可以不相同，可以根据需要进行设置。
在其中一个实施方式中，样品表面涂层的底漆为锌黄环氧聚酰胺、样品表面涂层的面漆为聚氨酯。当然，需要说明的是，涂层的材质不限于上述材质，还可以为其他类型的材质，例如醇酸树脂漆、氟碳漆等。
在其中一个实施方式中，上述涂层的耐腐蚀性测试方法能够同时模拟紫外光照、黑暗和干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及温度变化等环境因素对涂层体系耐腐蚀性能的影响，
紫外老化测试用于模拟紫外光照射、干燥与湿热交替的环境因素对涂层体系耐腐蚀性能的影响。紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验及冷凝试验。紫外辐照试验和冷凝试验各至少进行6次。
紫外辐照试验用于模拟紫外光照射对涂层体系耐腐蚀性能的影响。紫外辐照试验的具体步骤为：在57℃～63℃下用紫外光照射样品4小时～8小时，辐照水平为340nm下0.68W/m2～0.89W/m2。
通过将辐照水平设置为340nm下0.68W/m2～0.89W/m2能够较好地模拟自然环境中太阳光中紫外线辐照的水平。同时，由于自然环境中太阳光照射会导致样品涂层表面的温度升高，因此，57℃～63℃的温度可保证在不改变涂层失效机理的情况下加速评价涂层的耐光老化性能。
优选地，辐照水平为340nm下0.68W/m2～0.89W/m2。因为340nm的紫外光相对比较稳定，能够保证紫外辐照试验的稳定性。
在其中一个实施方式中，紫外辐照试验的具体步骤为：在60℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射样品8小时。
冷凝试验用于模拟凝露和湿热的环境对涂层体系耐腐蚀性能的影响。冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在47℃～53℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时～8小时。
通过将相对湿度控制为90％～100％能够较好地模拟自然环境中无太阳光照射时凝露对涂层体系的腐蚀，同时，由于没有太阳光照射，样品表面涂层的温度会逐渐降低，因此，将温度控制在47℃～53℃也能够较好地模拟自然环境中无太阳光照射时样品表面涂层的温度。
在其中一个实施方式中，冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在50℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时。
在其中一个实施方式中，湿度控制器将冷凝时的相对湿度保持在90％～100％。具体地，通过设置水盘，在冷凝的过程中，通过对水盘加热，以形成水蒸气，从而保持冷凝时的箱体相对湿度为90％～100％。
在其中一个实施方式中，紫外老化测试的总时间为72小时～96小时。
紫外辐照试验与冷凝试验的时间比例可根据日照时数计算，如无相关数据，可选择紫外辐照时间与冷凝试验时间之和为12小时。为了模拟南海强太阳辐射环境对涂层的老化效应，可选择紫外辐照时间为8小时。
在其中一个实施方式中，紫外辐照试验共进行6次，且每次紫外辐照试验的时间为6小时；冷凝试验共进行6次，且每次冷凝试验的时间为6小时。
盐雾测试用于模拟盐雾、干燥及湿润的环境对涂层体系耐腐蚀性能的影响。盐雾测试包括交替进行喷盐雾试验及干燥试验。喷盐雾试验和干燥试验各至少进行3次～9次。
通过喷盐雾试验及干燥试验的组合循环能够同时模拟盐雾、干燥及湿润的环境对涂层的腐蚀作用，试验流程简单，易于操作。
喷盐雾试验用于模拟盐雾和湿润的环境对涂层体系耐腐蚀性能的影响。喷盐雾试验的具体操作步骤为：在33℃～37℃下对样品喷雾质量百分含量为4％～6％的氯化钠的盐溶液，喷雾的时间为4小时～12小时。通过将喷雾的盐溶液的氯化钠的质量百分含量控制为4％～6％能够较好模拟海水的盐浓度。
在其中一个实施方式中，盐溶液的pH值为6.5～7.2。
在其中一个实施方式中，盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h。
在其中一个实施方式中，盐溶液选自氯化钠溶液、试验地的海水及人造海水中的至少一种。当然，需要说明的是，当盐溶液为氯化钠溶液、试验地的海水或人造海水时，需要保证其的氯化钠的质量百分含量控制为4％～6％。当然，需要说明的是，盐溶液不限于上述物质，还可以为其他物质，只要保证盐溶液的氯化钠的质量百分含量控制为4％～6％即可。
在其中一个实施方式中，喷盐雾试验的具体操作为：在35℃下对样品喷雾pH值为6.5～7.2、质量百分含量为5％的氯化钠溶液，其中，盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h，喷洒的时间为4小时。
干燥试验用于模拟干燥的环境对涂层体系耐腐蚀性能的影响。干燥试验的具体操作为：将喷雾盐溶液后的样品在23℃～27℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时～12小时。通过降低干燥阶段的相对湿度，从而增加样品表面的水分的蒸发，同时，通过控制湿度能够更好地实现干燥环境和湿润环境的交替，使得干湿交替更易于控制。
在其中一个实施方式中，干燥试验的具体操作为：将喷雾盐溶液后的样品在25℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时。
在其中一个实施方式中，盐雾测试的总时间为72小时～96小时。
优选地，喷盐雾试验的时间与干燥试验的时间相当。这样可使涂层在干湿交替环境中呼吸效应较为显著。
在其中一个实施方式中，喷盐雾试验共进行9次，且喷盐雾试验的时间为4小时；干燥试验共进行9次，且干燥试验的时间为4小时。
上述涂层的耐腐蚀性测试方法至少具有以下优点：
上述涂层的耐腐蚀性测试方法通过紫外老化测试和盐雾测试的组合循环能够同时模拟紫外光照、黑暗和干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及冷热的温度变化等环境因素对涂层体系耐腐蚀性能的影响，无需单独设置湿热测试，简化试验流程，同时，经试验验证，该涂层的耐腐蚀性测试方法的结果与自然环境大气暴露试验的结果具有非常好的相关性，以色差和失光率表示的相关性系数均为0.89，腐蚀老化的等效性好；且随着试验时间的延长，上述涂层的耐腐蚀性测试方法相比于自然环境大气暴露试验的加速倍数逐渐增加，上述涂层的耐腐蚀性测试方法试验至36天的加速倍率达到15.21倍，加速性明显，试验周期短。同时，可以通过调整紫外老化测试和盐雾测试的次序及循环周期来模拟不同的环境因素对涂层防护性能的影响，适用性和可设计性均较强。
由于上述涂层的耐腐蚀性能测试方法能够较好地模拟紫外光照、黑暗和干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及温度变化等环境因素对涂层体系耐腐蚀性能的影响，而海洋大气环境中主要的环境因素为紫外光照、黑暗和干湿交替、盐雾和干湿交替、凝露及温度变化等环境因素，同时，经试验验证，上述的涂层的耐腐蚀性能测试方法对涂层的腐蚀作用与海洋大气环境下对涂层的腐蚀作用具有非常好的相关性，腐蚀老化的等效性好，说明该涂层的耐腐蚀性测试方法能够较好地模拟海洋大气环境下加速腐蚀样品表面涂层，进而说明上述的涂层耐腐蚀性能测试方法能够应用于模拟海洋大气环境下加速腐蚀样品表面涂层中。
以下为具体实施例部分。
实施例1
本实施例的涂层的耐腐蚀性测试方法的具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为LS083聚氨酯、面漆为H06-3锌黄环氧聚酰胺的样品，其中，基板为2A12铝板，底漆的干膜厚度20μm，面漆的干膜厚度60μm。
2、试验安排：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且紫外老化测试及盐雾测试各进行6次，其中，紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验和冷凝试验，且紫外辐照试验和冷凝试验各进行6次，盐雾测试包括交替对样品进行喷盐雾试验和干燥试验，且喷盐雾试验和干燥试验各进行3次。
3、试验具体操作：
(1)紫外辐照试验的具体操作为：在63℃下用辐照水平为340nm下0.68W/m2的紫外光照射样品4小时。
(2)冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在53℃、相对湿度为90％下冷凝8小时。
(3)喷盐雾试验的具体操作为：在33℃下对紫外老化测试后的样品喷雾12小时的pH值为7.2、质量百分含量为6％的氯化钠溶液，其中，氯化钠溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h。
(4)干燥试验的具体操作为：将喷雾氯化钠溶液后的样品在27℃、相对湿度为47％干燥12小时。
实施例2
本实施例的涂层的耐腐蚀性测试方法的具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为丙烯酸聚氨酯、面漆为含氟聚酰胺的样品，其中，基板为5A06铝板，底漆的厚度20μm，面漆的厚度50μm。
2、试验安排：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且紫外老化测试及盐雾测试各进行6次，其中，紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验和冷凝试验，且紫外辐照试验和冷凝试验各进行6次，盐雾测试包括交替对样品进行喷盐雾试验和干燥试验，且喷盐雾试验和干燥试验各进行9次。
3、试验具体操作：
(1)紫外辐照试验的具体操作为：在60℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射样品8小时。
(2)冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在50℃、相对湿度为100％下冷凝4小时。
(3)喷盐雾试验的具体操作为：在35℃下对紫外老化测试后的样品喷雾4小时的pH值为6.5、三沙市永兴岛西沙试验站的海水，其中，海水中的氯化钠的质量百分含量为5％，海水的沉降量为3.0mL/80cm2·h。
(4)干燥试验的具体操作为：将喷雾海水后的样品在25℃、相对湿度为43％干燥4小时。
实施例3
本实施例的涂层的耐腐蚀性测试方法的具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为铁红环氧聚酰胺漆、面漆为聚氨酯漆的样品，其中，基板的为A3钢板，底漆的厚度25μm，面漆的厚度80μm。
2、试验安排：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且紫外老化测试及盐雾测试各进行6次，其中，紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验和冷凝试验，且紫外辐照试验和冷凝试验各进行6次，盐雾测试包括交替对样品进行喷盐雾试验和干燥试验，且喷盐雾试验和干燥试验各进行6次。
3、试验具体操作：
(1)紫外辐照试验的具体操作为：在57℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射样品4小时。
(2)冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在47℃、相对湿度为98％下冷凝4小时。
(3)喷盐雾试验的具体操作为：在37℃下对紫外老化测试后的样品喷雾8小时的pH值为6.5、氯化钠的质量百分含量为4％的人造海水，其中，人造海水溶液的沉降量为3.0mL/80cm2·h。
(4)干燥试验的具体操作为：将喷雾人造海水后的样品在23℃、相对湿度为43％干燥8小时。
实施例4
本实施例的涂层的耐腐蚀性测试方法的具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为铁红环氧聚酰胺漆、面漆为聚氨酯漆的样品，其中，基板为A3钢板，底漆的厚度25μm，面漆的厚度80μm。
2、试验安排：交替对样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且紫外老化测试及盐雾测试各进行6次，其中，紫外老化测试包括交替对样品进行紫外辐照试验和冷凝试验，且紫外辐照试验和冷凝试验各进行6次，盐雾测试包括交替对样品进行喷盐雾试验和干燥试验，且喷盐雾试验和干燥试验各进行8次。
3、试验具体操作：
(1)紫外辐照试验的具体操作为：在60℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射样品8小时。
(2)冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的样品在50℃、相对湿度为100％下冷凝8小时。
(3)喷盐雾试验的具体操作为：在35℃下对紫外老化测试后的样品喷雾6小时的pH值为6.5质量百分含量为5％的氯化钠溶液，其中，氯化钠溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h。
(4)干燥试验的具体操作为：将喷雾氯化钠溶液后的样品在25℃、相对湿度为43％干燥6小时。
对比例1
本对比例以自然暴露的方式测定的涂层的耐腐蚀性，具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为LS083聚氨酯、面漆为H06-3锌黄环氧聚酰胺的样品，其中，基板为2A12铝板，底漆的厚度20μm，面漆的厚度60μm。
2、试验地点：三沙市永兴岛西沙试验站。
3、试验具体操作：参考CB/T9276对样品进行自然暴露试验。
对比例2
本对比例以自然暴露的方式测定的涂层的耐腐蚀性，具体过程如下：
1、试验对象：基板表面的底漆为丙烯酸聚氨酯、面漆为含氟聚酰胺的样品，其中，基板为5A06铝板，底漆的厚度20μm，面漆的厚度50μm。
2、试验地点：三沙市永兴岛西沙试验站。
3、试验具体操作：参考CB/T9276对样品进行自然暴露试验。
测试：
(1)采用光泽度计分别测定试验至第6天、第12天、第18天、第24天、第30天及第36天时实施例1～实施例4的涂层的失光率(％)，且采用光泽度计分别测定试验至第1月、第3月、第6月、第9月、第12月及第18月时对比例1～对比例2的涂层的失光率(％)，试验结果详见表1。并采用秩相关系数法计算实施例1和对比例1的涂层的失光率的相关性数、实施例2和对比例2的涂层的失光率的相关性数。
表1表示实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层在不同试验时间的失光率
表1
Figure BDA0001439200300000111
由表1可以看出，随着试验时间的延长，实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层的失光率均增大，说明实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层随着试验时间的延长均出现失去光泽的现象。通过秩相关系数法计算，得到的实施例1的方法与对比例1的方法的涂层的失光率相关性数为0.89，说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例1的自然暴露测试的试验结果具有非常好地相关性；进而说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法能够非常好地模拟对比例1的自然暴露测试的试验环境。得到的实施例2的方法与对比例2的方法的涂层的失光率相关性数为0.93，说明实施例2的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例2的自然暴露测试的试验结果具有非常好地相关性，进而说明实施例2的涂层耐腐蚀性能测试方法能够非常好地模拟对比例2的自然暴露测试的实验环境。
(2)采用色差仪分别测定实验至第6天、第12天、第18天、第24天、第30天及第36天时实施例1～实施例4的涂层的色差，且采用色差仪分别测定实验至第1月、第3月、第6月、第9月、第12月及第18月时对比例1～对比例2的涂层的色差，实验结果详见表2。并采用秩相关系数法计算实施例1和对比例1的涂层的色差的相关性数、实施例2和对比例2的涂层的色差的相关性数、对比例2和对比例3的涂层的色差的相关性数。
表2表示实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层在不同试验时间的失光率
表2
Figure BDA0001439200300000121
由表2可以看出，随着试验时间的延长，实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层的色差均增大，说明实施例1～实施例4、对比例1及对比例2的涂层随着试验时间的延长均出现变色的现象。通过秩相关系数法计算，得到的实施例1的方法与对比例1的方法的涂层的色差相关性数为0.89，说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例1的自然暴露测试的试验结果具有非常好地相关性，进而说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法能够非常好地模拟对比例1的自然暴露测试的试验环境。得到的实施例2的方法与对比例2的方法的涂层的色差相关性数为0.89，说明实施例2的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例2的自然暴露测试的试验结果具有非常好地相关性，进而说明实施例2的涂层耐腐蚀性能测试方法能够非常好地模拟对比例2的自然暴露测试的试验环境。
(3)分别测定未试验前和试验至第6天、第12天、第18天、第24天、第30天及第36天时实施例1、实施例2的涂层的阻抗模值(|Z|，Ω)，分别测定未试验前和试验至第1月、第3月、第6月、第9月、第12月及第18月时对比例1～对比例2的涂层的阻抗模值(|Z|，Ω)，并计算实施例1的方法相比于对比例1的方法的加速因子、实施例2的方法相比于对比例2的方法的加速因子。其中，实施例1、实施例2、对比例1及对比例2的涂层在0.01Hz下的阻抗模值详见表3。实施例1的涂层在105Hz～10-2Hz下阻抗模值变化的伯德图详见图2，对比例1的涂层在105Hz～10-2Hz下阻抗模值变化的伯德图详见图3。
其中，阻抗模值的测定采用AUT84855型电化学工作站，以甘汞电极为参比电极，铂金电极为辅助电极，涂层体系为工作电极，测试面积为28.26cm2，以质量百分含量为3.5％的氯化钠溶液为电解质溶液，频率为105Hz～10-2Hz，测量信号为幅值20mV的正弦波，采用Autolab NOVA软件对测试数据进行处理分析。
其中，计算加速因子的公式1如下：
AF＝h1/h2 公式1
公式1中，AF表示加速因子，h1为涂层的耐腐蚀性能方法的试验时间(天)；h2为与涂层的耐腐蚀性能方法得到的阻抗模值相近时自然暴露试验的时间(天)。
表3表示的是实施例1～实施例2、对比例1及对比例2的涂层在0.01Hz下的阻抗模值。
表3
Figure BDA0001439200300000131
Figure BDA0001439200300000141
由表3可以看出，实施例1～实施例2及对比例1～对比例2的涂层的阻抗模值随试验时间的延长逐渐降低，说明涂层对水分和腐蚀介质的屏障作用逐渐降低，涂层的耐腐蚀性能逐渐降低。
实施例1的方法试验至36天时涂层的|Z|0.01Hz与对比例1的方法试验至18个月时涂层的|Z|0.01Hz相当，根据公式1计算得到实施例1的方法相比与对比例1的方法的加速因子为15.21，说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法的加速性明显，试验周期短。
实施例2的方法试验至36天时涂层的|Z|0.01Hz与对比例2的方法试验至18个月时涂层的|Z|0.01Hz相当，根据公式1计算得到实施例2的方法相比与对比例2的方法的加速因子为15.21，说明实施例2的涂层耐腐蚀性能测试方法的加速性明显，试验周期短。
由图2和图3可以看出，实施例1和对比例1的涂层的阻抗模值随频率变化的趋势大致一致，说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例1的自然暴露测试具有较好的相关性。
在未开始测试时，实施例1和对比例1的涂层的阻抗模值随频率变化的曲线的斜率均大致为-1，此时，水分和腐蚀介质均未渗透到涂层内部，涂层相当于一个电阻值很大而电容值很小的隔绝层，说明在未开始测试时涂层对水分和腐蚀介质的隔绝效果较好，能够很好地保护样品，避免样品的基板被水分和腐蚀介质的腐蚀和破坏。
随着试验时间的延长，实施例1和对比例1的涂层的阻抗模值随频率变化的曲线的斜率逐渐偏离-1，且实施例1和对比例1的涂层的阻抗模值逐渐降低，说明涂层与基板的界面的状态发生了变化，即涂层的微孔增多或变大，致密性变差，从而说明涂层对水分和腐蚀介质的屏障作用逐渐降低，水分和腐蚀介质更容易穿过涂层而对样品的基板产生腐蚀作用，进而说明涂层的耐腐蚀性能逐渐下降。
(4)采用电化学工作站测定试验至第0天、第12天、第24天及第36天时实施例1的涂层在105Hz～10-2Hz下的相位角，且采用电化学工作站测定试验至第0月、第6月、第12月及第18月时对比例1的涂层在105Hz～10-2Hz下的相位角。其中，实施例1的涂层在105Hz～10-2Hz下相位角变化的奈奎斯特图详见图4，对比例1的涂层在105Hz～10-2Hz下相位角变化的奈奎斯特图详见图5。
由图4和图5可以看出，实施例1和对比例1的涂层的相位角随频率变化的趋势大致一致，说明实施例1的涂层耐腐蚀性能测试方法与对比例1的自然暴露测试具有较好的相关性。
随着试验时间的延长，相位角随频率变化的曲线出现了明显的波峰和波谷，在高频率阶段出现波谷表明涂层的表面出现粉化、起泡和开裂等老化现象；在低频率阶段出现波谷且低频率阶段的相位角逐渐变小，说明涂层与基板的界面的状态发生了变化，即涂层的微孔增多或变大，致密性变差，涂层对水分和腐蚀介质的屏障作用逐渐降低，水分和腐蚀介质更容易穿过涂层而对样品的基板产生腐蚀作用，进而说明涂层的耐腐蚀性能降低。
此外，由于上述的涂层的耐腐蚀性能测试方法对涂层的腐蚀作用与海洋大气环境下对涂层的腐蚀作用具有非常好的相关性，腐蚀老化的等效性好，加速性明显，说明该涂层的耐腐蚀性测试方法能够较好地模拟海洋大气环境下加速腐蚀样品表面涂层，进而说明上述的涂层耐腐蚀性能测试方法能够应用于模拟海洋大气环境下加速腐蚀样品表面涂层中。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涂层的耐腐蚀性测试方法，用于评价样品表面涂层的耐腐蚀性能，其特征在于，包括：交替对所述样品进行紫外老化测试及盐雾测试，且所述紫外老化测试和所述盐雾测试均至少进行6次；
所述紫外老化测试包括交替对所述样品进行紫外辐照试验及冷凝试验，且所述紫外辐照试验和所述冷凝试验各至少进行6次，所述紫外老化测试的总时间为72小时～96小时，其中，所述紫外辐照试验的具体步骤为：在57℃～63℃下紫外光照射所述样品4小时～8小时，其中，辐照水平为340nm下0.68W/m2～0.89W/m2，所述冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的所述样品在47℃～53℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时～8小时；
所述盐雾测试包括交替进行喷盐雾试验及干燥试验，且所述喷盐雾试验和所述干燥试验各进行3次～9次，所述盐雾测试的总时间为72小时～96小时，其中，所述喷盐雾试验的具体操作步骤为：在33℃～37℃下对所述样品喷雾质量百分含量为4％～6％的盐溶液，其中，盐溶液的pH值为6.5～7.2，盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h，喷雾的时间为4小时～12小时，所述干燥试验的具体操作为：将喷雾盐溶液后的所述样品在23℃～27℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时～12小时。
2.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述紫外辐照试验的时间与所述冷凝试验的时间之和为12小时。
3.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述喷盐雾试验的时间与所述干燥试验的时间相当。
4.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述紫外老化试验包括6次所述紫外辐照试验和6次所述冷凝试验，所述紫外辐照试验的具体操作为：在60℃下用辐照水平为340nm下0.89W/m2的紫外光照射所述样品8小时。
5.根据权利要求4所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述冷凝试验的具体操作为：将紫外光照射后的所述样品在50℃、相对湿度为90％～100％下冷凝4小时。
6.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述盐雾测试包括9次所述喷盐雾试验和9次所述干燥试验，所述喷盐雾试验的具体操作为：在35℃下对所述样品喷洒质量百分含量为5％的盐溶液，其中，所述盐溶液为氯化钠溶液，所述盐溶液的pH值为6.5～7.2，所述盐溶液的沉降量为1.0mL/80cm2·h～3.0mL/80cm2·h，所述喷雾的时间为4小时。
7.根据权利要求6所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述干燥试验的具体操作为：将喷雾所述盐溶液后的所述样品在25℃、相对湿度为43％～47％下干燥4小时。
8.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述盐溶液选自氯化钠溶液、试验地的海水及人造海水中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的涂层的耐腐蚀性测试方法，其特征在于，所述样品表面涂层的底漆为锌黄环氧聚酰胺，所述样品表面涂层的面漆为聚氨酯。
10.如权利要求1～9中任一项所述的涂层的耐腐蚀性测试方法在模拟海洋大气环境下加速腐蚀所述样品表面涂层中的应用。
CN201710980036.4A 2017-10-19 2017-10-19 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用 Active CN107764723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710980036.4A CN107764723B (zh) 2017-10-19 2017-10-19 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710980036.4A CN107764723B (zh) 2017-10-19 2017-10-19 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107764723A CN107764723A (zh) 2018-03-06
CN107764723B true CN107764723B (zh) 2020-07-31

Family

ID=61269088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710980036.4A Active CN107764723B (zh) 2017-10-19 2017-10-19 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107764723B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109238953A (zh) * 2018-05-14 2019-01-18 广东美的制冷设备有限公司 评测有机涂层、涂层铝箔以及换热器质量的方法
CN108956444B (zh) * 2018-06-14 2020-10-09 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种防腐涂层自然环境试验和性能检测系统
CN108827868A (zh) * 2018-06-26 2018-11-16 武汉科思特仪器股份有限公司 一种涂层失效监测探头及现场涂层失效快速监测方法
CN110793906A (zh) * 2018-08-03 2020-02-14 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 测试干热环境下涂层的耐候性的方法
CN108627453A (zh) * 2018-08-21 2018-10-09 中国科学院金属研究所 一种模拟碳钢在不同紫外辐照量的大气环境中腐蚀过程的试验方法
CN110455857A (zh) * 2019-08-09 2019-11-15 苏州热工研究院有限公司 用于评估安全壳表面涂层老化对导热性能影响的方法
CN111707604A (zh) * 2020-07-01 2020-09-25 西安苏试广博环境可靠性实验室有限公司 一种新型的盐雾试验方法
CN111965099B (zh) * 2020-07-06 2023-04-25 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种大气腐蚀性数据补偿方法、系统、介质及电子设备
CN113340800A (zh) * 2021-06-09 2021-09-03 北京科技大学 一种碳钢的耐腐蚀性测试方法
CN115308116B (zh) * 2022-08-18 2024-01-05 浙江天女集团制漆有限公司 一种新型高防腐彩板卷材涂料性能检测设备
CN116499959B (zh) * 2023-06-30 2023-12-05 北京阿帕科蓝科技有限公司 刹车线耐久性测试方法、装置和计算机设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104359825A (zh) * 2014-10-29 2015-02-18 中国电器科学研究院有限公司 模拟评价湿热地区海上风电机组钢结构涂料环境耐久性的测评方法
CN103954550B (zh) * 2014-05-04 2017-02-15 中国兵器工业第五九研究所 一种涂层海洋大气环境模拟加速试验方法
CN106978066A (zh) * 2017-04-28 2017-07-25 广东深展实业有限公司 水性阳离子型聚氨酯丙烯酸酯真空镀膜金属涂料
CN104579167B (zh) * 2014-12-30 2017-09-29 中国电器科学研究院有限公司 一种光伏组件湿热环境耐久性测试方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103954550B (zh) * 2014-05-04 2017-02-15 中国兵器工业第五九研究所 一种涂层海洋大气环境模拟加速试验方法
CN104359825A (zh) * 2014-10-29 2015-02-18 中国电器科学研究院有限公司 模拟评价湿热地区海上风电机组钢结构涂料环境耐久性的测评方法
CN104579167B (zh) * 2014-12-30 2017-09-29 中国电器科学研究院有限公司 一种光伏组件湿热环境耐久性测试方法
CN106978066A (zh) * 2017-04-28 2017-07-25 广东深展实业有限公司 水性阳离子型聚氨酯丙烯酸酯真空镀膜金属涂料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ASTM D5894-05《涂漆金属盐雾/紫外线循环暴露标准规程，（交替暴露于喷雾/干燥室和紫外线/冷凝室）》标准解读;张红雨;《标准推荐》;20080131;第42-44页 *
Corrosion protection properties of coatings of the epoxy-cured aniline oligomers based on salt spray and uv-salt fog cyclic tests;Yen Wei等;《ACS Symposium Series》;20030228;第208-227页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107764723A (zh) 2018-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107764723B (zh) 涂层的耐腐蚀性测试方法及其应用
CN103954550B (zh) 一种涂层海洋大气环境模拟加速试验方法
Dehri et al. The effect of relative humidity on the atmospheric corrosion of defective organic coating materials: an EIS study with a new approach
Razin et al. Detecting and estimating the extent of automotive coating delamination and damage indexes after stone chipping using electrochemical impedance spectroscopy
Su et al. Fouling corrosion in aluminum heat exchangers
Miszczyk et al. Accelerated ageing of organic coating systems by thermal treatment
Gao et al. Study on a multifactor coupling accelerated test method for anticorrosive coatings in marine atmospheric environments
CN109709028A (zh) 涂层在海洋大气环境下的加速环境谱编制方法
Zhang et al. Correlation between natural exposure and artificial ageing test for typical marine coating systems
CN105352879B (zh) 一种涂漆杆塔涂层腐蚀剩余寿命评估方法
Xu et al. Prediction of long-term service life of an organic coating based on short-term exposure results
Scrinzi et al. Influence of natural and artificial weathering on aesthetic and protective properties of organic coatings
Lalic et al. A Novel application of EIS for quantitative coating quality assessment during neutral salt spray testing of high-durability coatings
Zhang et al. EIS study on the deterioration process of organic coatings under immersion and different cyclic wet-dry ratios
CN108827863A (zh) 一种模拟热镀锌钢在沿海工业大气下腐蚀的加速试验方法
CN111721692B (zh) 模拟热带海洋遮蔽环境的涂层加速试验及等效评估方法
JPH10253524A (ja) 大気腐食の促進試験方法
Skilbred et al. Field Testing-on the Correlation Between Accelerated Laboratory Tests and Field Testing
Yong et al. Comparison between accelerated tests and natural exposures for organic coating protective systems based on EIS parameters
CN108535177A (zh) 一种模拟热镀锌钢在内陆工业大气下腐蚀的加速试验方法
Boraeia et al. Preparation of SiO2/ZrO2 Ceramic Nanocomposite Coating on Aluminum Alloys as Metallic Part of the Photovoltaic Ccells and Study its Corrosion Behavior
CN113933232B (zh) 模拟南海岛礁环境的材料腐蚀加速试验方法
Korobov et al. Performance testing methods for offshore coatings: Cyclic, EIS and stress
RU2520164C2 (ru) Способ прогнозирования долговечности промышленных противокоррозионных лакокрасочных покрытий для металлических поверхностей
Abdollahi Boraei et al. Preparation of SiO2/ZrO2 ceramic nanocomposite coating on Aluminum alloys as metallic part of the photovoltaic cells and study its corrosion behavior.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 511300 No.78, west of Zhucun Avenue, Zhucun street, Zengcheng District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING Research Institute

Address before: 510610 No. 110 Zhuang Road, Tianhe District, Guangdong, Guangzhou, Dongguan

Applicant before: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING Research Institute

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant