有机漆膜防蚀性能测试方法技术

铁基有机漆膜防蚀性能测试方法，扫描电极在待测漆膜上间隔扫描取样，其浸下的ＮａＣｌ液滴将扫描电极、液滴下的漆膜小区、对应的金属基片小区及测试仪连成一腐蚀回路，所测电阻为该取样漆膜小区的极化电阻及漆膜电阻之和；此电阻越大，表示该漆膜小区防蚀性能越强；扫描电极在漆膜上间隔扫描测试Ｎ次，就可得Ｎ个漆膜小区电阻分布，落在低阻区的小区数少，则漆膜防蚀性优。本发明专利技术可大大缩短既成漆膜的防蚀性能的测评时间（约１～３小时），使测评速度比国标方法提高两个数量级，可有效缩短新产品研制及在线测量监控周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种铁基有机漆膜防蚀性能的快速测试方法。
技术介绍
据有关资料表明，全世界每年由腐蚀造成的钢铁损失约相当于钢铁产量的10％，腐蚀造成的间接损失更为严重。抑制金属腐蚀，延长其使用寿命是金属防护技术的重要内涵。在防护措施中，防锈漆占有相当大的比例。防蚀性能好坏的评估国内外采用经典的盐雾、湿热箱试验法。其试验周期长、设备体积大、评估模糊，一直困扰着国内外金属腐蚀与防护界。曾有研究报道用丝束电极电化学法可以快速评价涂覆单层漆膜的防蚀性能(靳九成、吴翠兰、黄桂芳，丝束电极评价漆膜防护性能新方法，96中国材料研讨会论文集《生物及环境材料》篇，化学工业出版社，1997，P384)。众所周知，漆膜大多为多层结构，即使结构设计相同，其防蚀性能还与涂装工艺有关，这就限制了这种方法在既成漆膜上的应用。本专利技术采用扫描电极电化学法，能快速评估一切既成漆膜的防蚀性能。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种可快速评估既成有机漆膜防蚀性能的测试方法。本专利技术的目的通过下述方式实现的扫描电极在待测漆膜试片上进行间隔扫描取样，并在测试时浸下的NaCl液滴将扫描电极、液滴下的取样漆膜小区、对应的金属基片小区及测试仪连成一腐蚀回路，所测电阻Ri为第i个取样漆膜小区的极化电阻及漆膜电阻之和；Ri越大，表示该小区漆膜防蚀性能越强；扫描电极在漆膜上间隔扫描测试N次，就可得N个漆膜小区电阻分布；低阻区的小区数少，则漆膜防蚀性优。对于防蚀性能较差的漆膜可直接测试，而对于防蚀性能强、电化学测试不能立即反应的漆膜，为了加快腐蚀介质的渗透过程，缩短测试的响应驰豫时间，在5％NaCl溶液中对漆膜试片进行固定声强和频率的超声加速振动，用滤纸吸干后测试，直至漆膜有电化学响应，所需的超声时间T用于评价防锈漆膜防蚀性能，超声时间长者防蚀性能强。超声测试方法在本专利技术人所有的专利申请号为200410023171.2中进行说明，其有关内容可结合至本文中参考。若超声加速振动时间T相同(或不进行超声加速)时，用取样小区中发生腐蚀的等效小区数n来评价两种漆膜防蚀性能优劣，小者为优；所述n＝α1*n1+α2*n2+α3*n3+α4*n4其中n1——N个取样小区电阻分布在≤104Ω量级的小区数；n2——N个取样小区电阻分布在105Ω量级的小区数；n3——N个取样小区电阻分布在106Ω量级的小区数；n4——N个取样小区电阻分布在107Ω量级的小区数。所述的α为等效腐蚀权重因子，α1＝1 α2＝0.8 α3＝0.5 α4＝0.2。在T、n相同条件下，比较logR反映漆膜防蚀性能的整体水平，大者为优；所述logR为取样漆膜小区电阻对数平均值logR&OverBar;=&Sigma;i=1NlogRi/N]]>其中N为取样漆膜小区数。σ为N个取样漆膜小区电阻对数值的均方差&sigma;=&Sigma;i=1N(logR1-logR&OverBar;)2/(N-1)]]>其中N为取样漆膜小区数，反映漆膜防蚀性能的离散度或不均匀性，小者为优。所述的N为50-150，较优的选择为64-96。所述的NaCl水溶液浓度为3-30％。漆膜防蚀性能不仅决定于防锈漆本身的防蚀性能优劣，还与涂装工艺、厚度有关。即使制备一式几片漆膜，厚度还会有较大差异，影响测试的重现性。为提高测试的重现性，(a)待测漆膜厚度应均匀，不同位置及不同漆膜间的厚度相对误差应≤10％。若评价防锈漆本身的防蚀性能优劣，漆膜制备要单喷，厚度一致取10-60μm，以40μm为宜。(b)漆膜制备一式三片进行测试，取三片的T、n、logR、σ的平均值进行优劣评价。扫描测试电极材料与漆膜基片金属材料相同。若为方便，其材质的差别要控制在无漆膜时取样漆膜小区电阻处104Ω量级。扫描测试电极可选铜材。为保证测试笔的互换性，扫描电极材料必须一致。本专利技术扫描电极电化学法测试原理依现代电化学理论，常温涂覆防锈漆膜下金属的腐蚀是一个电化学腐蚀。该腐蚀过程的阻力主要来自极化电阻和漆膜电阻。该过程遇到的阻力越大，金属的腐蚀速度就越小，即测得的电阻越大，防锈漆膜的防蚀性能越好。由于防锈漆膜各处电化学的不均匀性，可把漆膜/基片金属划分为许多小区，在有腐蚀介质条件下，各漆膜小区的基片金属就相当于一个电极，各电极的极化电阻是不均匀的。低阻区域是防锈漆膜的薄弱环节，最先引起膜下金属腐蚀，直接控制着漆膜的防蚀性能优劣。通过测试各漆膜小区电阻的分布，可比较不同漆膜的防蚀性能的优劣。本专利技术可大大缩短有机漆膜的防蚀性能的测评时间(约1～3小时)，使测评速度比国标方法提高两个数量级，可有效缩短新产品研制及在线测量监控周期，节约人力、物力。附图说明附图为扫描电极电化学法测试电路原理图。具体实施例方式实施例1铁红环氧底漆(HS06-2)在钢板上(100mm×150mm×2mm)单喷不同厚度漆膜得样品1#和2#，对两个样品漆膜防蚀性能测试。将样品1#和2#在5％NaCl溶液中对其进行固定声强和频率的超声振动，用滤纸吸干后测试，使漆膜有电化学响应，得超声时间T。待测漆片样品1#和2#分别平置于测试台上，测试笔1相对漆片扫描，等距步进，所述的测试笔1下部为非金属绝缘材料7，其侧边上设有扫描测试电极3。当测试笔落到漆膜上某点P1取样时，就在该点浸下5％NaCl液滴2(大小均匀)，将扫描测试电极3、NaCl溶液下的小区漆膜4(取样漆膜)、对应的金属基片小区5及测试仪6连通为一腐蚀回路；取样漆膜下的小区金属相当于一个电极，在腐蚀介质条件下发生极化，产生极化电阻；回路所测电阻主要为该取样小区的极化电阻和漆膜电阻之和；其次为溶液电阻；前者一般远大于后者；所测电阻越大，表示该P1小区的漆膜防蚀性能越强；测试笔相对扫描到漆膜另一点P2，可得P2点的漆膜小区电阻，反映P2处小区漆膜的防蚀能力；测试笔相对漆膜如此步进扫描64次，就可得64个漆膜小区电阻分布；考察漆膜小区电阻在低阻区的分布几率，可比较不同漆膜防蚀性能的优劣。测试结果与国标测试试验数据对比见下表铁红环氧底漆(HS06-2)单喷不同厚度漆膜防锈性能测试结果(N取64) 在相同超声时间T下，从n判断2#＞1#漆膜较厚的2#样防蚀性能优于漆膜较薄的1#样，是完全合理的。实施例2将不同种类的防锈漆在钢板上单喷相同厚度漆膜的防蚀性能测试对比。因漆膜较薄，此次测试无须进行超声加速振动。其它步骤同实施例1。1本专利技术测试方法试验结果(N取64)<tables id="table2" num="002"><table width="813">漆类超声时间T落在阻值(Ω)量级内的小区数等效腐蚀权重因子n≤10411050.81060.51070.21080109010100≥10110醇酸清漆00002401570.4聚氨酯漆0002812417212.6氨基醇酸漆0036612211516.6酚醛清漆001333233192.9</table></tables>从n判断防锈性能优劣次序为醇酸清漆＞聚氨酯漆＞酚醛清漆＞氨基醇酸漆2盐雾试验结果 盐雾试验结果与扫描电极电化学法判断的优劣次序完全一致。实施例3美国ArvinMer本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机漆膜防蚀性能测试方法，其特征在于：扫描电极在待测漆膜试片上进行间隔扫描取样，并在测试时浸下的ＮａＣｌ液滴将扫描电极、液滴下的取样漆膜小区、对应的金属基片小区及测试仪连成一腐蚀回路，所测电阻Ｒ↓［ｉ］为第ｉ个取样漆膜小区的极化电阻及漆膜电阻之和；Ｒ↓［ｉ］越大，表示该小区漆膜防蚀性能越强；扫描电极在漆膜上间隔扫描测试Ｎ次，就可得Ｎ个漆膜小区电阻分布；低阻区的小区数少，则漆膜防蚀性优。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪平，靳九成，王镇道，黄桂芳，靳浩，朱小莉，吴翠兰，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]