Проверка антикоррозионного покрытия и сырья для покрытий

Проверка антикоррозионного покрытия и сырья для покрытий: Методы и Оборудование

Введение
Качество антикоррозионных покрытий критически важно для долговечности и надежности металлических конструкций, оборудования и инфраструктуры, подверженных воздействию агрессивных сред. Для обеспечения соответствия покрытий и материалов, используемых для их создания, установленным требованиям, проводится комплекс испытаний. Данная статья рассматривает ключевые аспекты проверки антикоррозионных покрытий и сырья для них.

1. Объекты испытаний

Испытаниям подвергаются как исходные материалы, так и готовые покрытия на различных стадиях их жизненного цикла:

• Сырье для покрытий:

  • Связующие (пленкообразователи): Эпоксидные, полиуретановые, алкидные, акриловые смолы и т.д. (вязкость, содержание сухого остатка, плотность, кислотное/гидроксильное число, срок годности).
  • Пигменты: Цинковая пыль (Zn), фосфат цинка (Zn3(PO4)2), металлические порошки (Al), микаторит (ингибирующие пигменты) и др. (химический состав, чистота, размер частиц, дисперсность, плотность).
  • Наполнители: Тальк, барит, карбонат кальция и др. (размер частиц, дисперсность, абсорбция масла, химическая стойкость).
  • Растворители и разбавители: Уайт-спирит, ксилол, ацетон, сложные эфиры и др. (чистота, летучесть, точка вспышки, совместимость).
  • Добавки: Сиккативы, антиседиментационные, антипирены, УФ-стабилизаторы и др. (эффективность, совместимость, концентрация).
  • Готовые ЛКМ: Краски, грунтовки, эмали (вязкость, плотность, сухой остаток, время высыхания, жизнеспособность смеси).
  • Предпокрытия: Фосфатные, хроматные, циркониевые конверсионные слои (толщина, структура, коррозионная стойкость, адгезия).

• Готовые антикоррозионные покрытия:

  • Монослойные покрытия (например, грунт).
  • Многослойные системы (грунт + промежуточный слой + финишное покрытие).
  • Нанесенные на стандартные испытательные панели (сталь, алюминий).
  • Нанесенные на реальные изделия (узлы, конструкции).

2. Область испытаний

Основные области оценки включают:

• Физико-механические свойства: Толщина покрытия, адгезия (прочность сцепления с подложкой и между слоями), твердость, гибкость, ударопрочность, стойкость к абразивному износу.
• Защитные (антикоррозионные) свойства: Сопротивление коррозии подложки (включая оценку после нанесения надреза), стойкость к проникновению ионов (влаги, солей).
• Химическая стойкость: Устойчивость к воздействию химических реагентов (кислот, щелочей, растворителей, масел, топлива).
• Устойчивость к атмосферным воздействиям: Стойкость к УФ-излучению, циклам влага/сухость, перепадам температуры.
• Декоративные свойства: Цвет, блеск, внешний вид, устойчивость цвета и блеска.
• Специальные свойства: Огнестойкость, электроизоляционные свойства, термостойкость, устойчивость к биоповреждениям (плесень, грибок).
• Соответствие сырья: Проверка соответствия заявленным техническим характеристикам и нормативной документации.

3. Методы испытаний

Для оценки перечисленных характеристик применяются стандартизированные методики, разработанные международными (ISO, ASTM, DIN, EN) и национальными организациями по стандартизации:

• Измерение толщины покрытия:

  • Магнитная индукция (для покрытий на ферромагнитных подложках).
  • Вихретоковый метод (для покрытий на немагнитных металлических подложках).
  • Ультразвуковой метод (для покрытий на неметаллических подложках).
  • Микроскопический анализ поперечного среза (наиболее точный, для любых подложек).

• Оценка адгезии:

  • Метод решетчатого надреза (ISO 2409, ASTM D3359).
  • Метод отрыва (ISO 4624, ASTM D4541).
  • Метод отслаивания (для гибких покрытий и пленок).
  • Метод решетчатого надреза с адгезивом (ISO 16276-2).

• Оценка защитных свойств (коррозионной стойкости):

  • Камерные испытания:
    • Солевой туман (нейтральный, кислый, циклический по ISO 9227, ASTM B117/B368).
    • Влажная камера (постоянная или циклическая конденсация по ISO 6270, ASTM D4585).
    • Камера термо-влажностных испытаний (циклы температура/влажность).
    • Комбинированные камеры (УФ + влага + температура по ISO 16474, ASTM G154).
  • Ускоренные испытания на коррозию под напряжением (например, метод катодного отслаивания по ISO 15711).
  • Электрохимические методы (Импедансная спектроскопия, измерения потенциала).

• Оценка физико-механических свойств:

  • Твердость (карандашная по ISO 15184, маятниковая по ISO 1522).
  • Ударная прочность (ISO 6272, ASTM D2794).
  • Гибкость (изгиб на оправке, конический изгиб по ISO 6860).
  • Абразивный износ (Табер-тест по ISO 7784, испытание падающим песком).

• Оценка химической стойкости:

  • Статическое или динамическое воздействие химикатов (капельный метод по ISO 2812, погружение).
  • Испытание на стойкость к растворителю (протирание тампоном по ISO 2812).

• Оценка декоративных свойств:

  • Измерение цвета и блеска (колориметрия, гониофотометрия по ISO 7724, ASTM E308, ASTM D523).
  • Визуальная оценка внешнего вида (наличие дефектов: кратеры, шагрень, потеки и т.д.).

• Характеристика сырья:

  • Вязкость (вискозиметры различного типа: чашечные, ротационные по ISO 2431, ASTM D2196).
  • Сухой остаток (весовой метод по ISO 3251).
  • Плотность (ареометр, пикнометр по ISO 2811).
  • Размер частиц (лазерная дифракция, седиментационный анализ).

4. Испытательное оборудование

Для проведения испытаний используется специализированное оборудование:

• Камеры искусственного старения:
  • Камеры солевого тумана (нейтрального, кислого, циклического).
  • Климатические камеры (увлажнения/конденсации, термо-влажностные, УФ-старения).
  • Камеры термоудара.
• Толщиномеры покрытий: Магнитные, вихретоковые, ультразвуковые.
• Приборы для оценки адгезии:
  • Режущие инструменты для нанесения решеток.
  • Отрывные адгезиметры (ручные и автоматизированные).
• Приборы для измерения физико-механических свойств:
  • Твердомеры (карандашные, маятниковые).
  • Ударные тестеры (падение груза).
  • Приборы для испытания на изгиб (оправки, конические устройства).
  • Абразивные измерители (тестеры Табера).
• Приборы для измерения цвета и блеска: Колориметры, спектрофотометры, гониофотометры.
• Аналитическое оборудование для сырья:
  • Вискозиметры (чашечные Форда, ротационные).
  • Весы аналитические.
  • Сушильные шкафы.
  • Приборы для измерения плотности (ареометры, пикнометры).
  • Анализаторы размера частиц.
• Микроскопы: Оптические, металлографические (для анализа срезов).
• Химическая посуда и принадлежности: Для испытаний на химическую стойкость, приготовления растворов и т.д.
• Электрохимические установки: Потенциостаты/гальваностаты с ячейками для измерений.

Заключение
Эффективный контроль качества антикоррозионных покрытий и сырья для их производства требует комплексного подхода, охватывающего все этапы – от проверки поступающих материалов до испытаний готовых покрытий в условиях, имитирующих реальную эксплуатацию или превосходящих их по агрессивности. Использование стандартизированных методов испытаний и современного специализированного оборудования позволяет объективно оценить ключевые свойства, обеспечивая надежную защиту металлоконструкций от коррозии. Регулярное проведение таких испытаний является неотъемлемой частью системы управления качеством производителей материалов и потребителей антикоррозионных покрытий. Все работы должны выполняться в строгом соответствии с требованиями техники безопасности и действующей нормативной документации.