[发明专利]一种金属重防腐涂层湿附着力的评价方法

说明书

本发明涉及实验方法技术领域，具体涉及一种金属重防腐涂层湿附着力的评价方法。在湿状态下，通过获得涂层划痕处腐蚀蔓延宽度C、划痕处涂层剥离宽度B，以及划痕处涂层剥离宽度与划痕处腐蚀蔓延宽度的比值涂腐比A，通过三者所表征出涂层湿附着力的大小，实现涂层湿附着力的定量评价。本发明方法方便快捷，可定量评价不同涂层配套湿附着力大小，大大缩短研发周期并简化测试方法。

技术领域

本发明涉及实验方法技术领域，具体涉及一种金属重防腐涂层湿附着力的评价方法。

背景技术

涂层防护是金属防腐蚀使用最广泛的方法，重防腐涂层是指在苛刻腐蚀环境中使用的涂层。涂层材料首先需要与金属基材间有良好的附着力，才能保证其耐蚀性、耐老化性能等重要耐性，即涂层与金属基材间的附着力是保障涂层性能的首要条件。失去与基材间的附着力是涂层性能劣化的开始，对于一些应用在潮湿环境(盐雾、盐水、湿热、冷凝等)下的涂层，水、氧、氯离子等腐蚀介质通过涂层的孔隙及毛细作用、逐渐渗透至涂层与金属基材界面，与金属基材或涂层发生反应，使涂层与金属基材间逐渐丧失附着力，进而导致涂层对金属基材失去保护作用，最终失效。在液态水等腐蚀介质存在的环境下，涂层在干燥状态下的附着力并不能实际反映涂层的防腐性能，涂层在湿润状态下的附着力，即湿附着力才能真实反应涂层的防腐蚀性能。

目前评价涂层附着力的方法主要有划格法、划叉法、划圈法、拉开法，均主要适用于涂层干燥状态下附着力的评价。划格法将附着力分为6个等级进行评价，测试方法主要有ASTM D3359-2017《通过胶带试验测定附着力》方法B，其中规定测定涂层的厚度在125μm以下，GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》(等同采用ISO 2409-1992《色漆和清漆交叉切割实验》)，其中规定测定的涂层厚度在250μm以下。划叉法主要用于现场粗略评价涂层附着力，测试方法主要有ASTM D3359-2017《通过胶带试验测定附着力》方法A。划圈法是采用尖角唱针穿透至底材的前提下，施以一定荷重，在以一定的回转直径划圈的同时匀速运动，根据划圈对漆膜的破坏面积来对附着力结果进行评价的方法，测试方法主要有GB/T1720-1979《漆膜附着力测定法》，虽然GB/T 1720中并未对方法适用的涂层厚度进行规定，但在实际应用中，划圈法多适用于底漆较薄情况下的附着力评价，在漆膜较厚的情况下，针尖不容易划破漆膜，划圈法适用性差。拉开法是通过胶黏剂将试板或试柱上的涂层面与另一个试柱上的涂层相黏结，通过液压或机械方法测定涂层垂直向上的应力大小，并以测得的单位面积的拉力大小表示涂层附着力，测试方法主要有GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》，ISO 4624-2002《色漆和清漆拉开法附着力测试》，ASTM D 4541-2009《采用便携式附着力测试仪进行拉脱试验的标准试验方法》。

综上所述，划格法、划叉法、划圈法均为分级评价方法，方法本身较粗略，拉开法为精确定量评价方法，但主要适用于评价涂层在干燥状态下的附着力。涂层湿附着力这一概念最早由FUNKE提出，并采用划格法进行测试，然而，划格法测定的涂层厚度在250μm以下，重防腐涂层多为厚涂涂层，很多情况下厚度超过250μm，不适宜使用划格法进行评价。因此，重防腐涂层湿附着力的表征及测试并无较适用的标准方法。

船舶、海洋平台等钢结构重防腐涂层在实际服役过程中，由于外力撞击等因素，经常发生涂层局部破损的情况，致使金属基材裸露在盐雾、水汽等潮湿环境下。实验室采用在完好涂层上制备划痕的方法来模拟涂层破损的情况，然后将试验样板进行盐雾、盐水、湿热、冷凝等老化试验，试验结束后，评价涂层划痕处的腐蚀蔓延。通过比较涂层划痕处腐蚀蔓延的大小，来评价涂层在破损情况下性能的好坏，涂层划痕处的腐蚀蔓延越小，表示涂层在破损情况下的耐老化性能越好。但这种评价仅仅是基于金属基材腐蚀情况进行的评价，在涂层划痕处腐蚀蔓延相等的情况下，无法进一步比较涂层湿附着的优劣。有些涂层配套腐蚀蔓延很小，但在试验结束后，涂层剥离掉很大一部分甚至全部剥离；有些涂层配套腐蚀蔓延接近，但涂层剥离程度不同；有些涂层腐蚀蔓延及剥离程度均不同；诸如上述三种情况，单凭腐蚀蔓延，无法评价涂层性能的好坏或比较涂层湿附着力的大小。