涂料需要做哪些可靠性試驗

      防腐涂料在新興海洋工程、現代交通運輸、能源工業、大型工業企業及市政設施等領域的應用廣泛。其腐蝕、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。

　　防腐涂料的腐蝕、老化性能研究的歷史非常悠久，但一般存在的情況：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中性鹽霧條件為主[1]；2）多數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據與實驗室結果進行比對研究，以驗證實驗室測試是否能夠再現產品在戶外真實使用條件下的腐蝕、老化狀況。

　　本文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性。并解釋腐蝕+老化組合實驗室加速試驗方法及其合理性。后討論戶外大氣腐蝕試驗的重要性，建議開展戶外大氣腐蝕試驗，以驗證實驗室方法相關性。

1 幾種實驗室加速鹽霧試驗方法

1.1 連續中性鹽霧試驗

目前ASTM B117仍然是鹽霧腐蝕測試的主要標準之一，大多數企業或檢測機構仍在使用。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。這種傳統的鹽霧標準要求樣品，在35℃條件下連續暴露在濃度為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”的測試結果與樣品戶外暴露實際的腐蝕效果相關性不好。

1.2 循環鹽霧試驗

循環腐蝕測試是一種比傳統恒態的暴露更真實的鹽霧噴淋測試。因為大部分產品實際戶外通常暴露在干濕交替環境中，模擬自然的、周期性條件，實驗室加速測試相關性會更高。研究表明，經過循環腐蝕測試后，樣品的相對腐蝕率、結構、形態和戶外的腐蝕結果很相似。因此，循環腐蝕測試比連續中性鹽霧噴淋法，更接近真實的戶外暴露。該方法在汽車行業得到廣泛應用。

循環腐蝕測試（CCT ）的目標是再現戶外腐蝕環境的腐蝕類型。CCT 測試把樣品暴露于一系列不同條件循環環境中。 簡單的暴露循環，如Prohesion 測試，是把樣品暴露在由鹽霧和干燥條件組成的循環中。更復雜的測試方法除了要求鹽霧及干燥循環外，還加入浸泡、潮濕和冷凝等循環。初這些測試循環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。

1.2.1 Prohesion測試

Prohesion 測試是循環鹽霧試驗的一種，二十世紀六十年代和七十年代，英國的Harrison 和Timmons 開發了Prohesion 測試[2, 3]，特別適用于工業防護涂料的腐蝕性測試。具體的試驗條件如表1所示：

表1 Prohesion測試的試驗條件

與連續中性鹽霧試驗相比，Prohesion 測試與戶外大氣腐蝕的相關性好一些。以下圖1是一種涂料在連續中性鹽霧試驗、戶外大氣腐蝕和Prohesion 測試條件下的結果[2]。從圖1中明顯看出，Prohesion 測試與戶外大氣腐蝕的相關性比連續中性鹽霧試驗與戶外大氣腐蝕的相關性好。

連續中性鹽霧試驗，500小時 戶外大氣腐蝕，4年 Prohesion 測試，500小時

圖1 Prohesion測試與連續中性鹽霧試驗的比較

1.2.2 CCT-1測試

還有一些主要用于汽車腐蝕測試的循環鹽霧試驗，如CCT-1（CCT-A ）。CCT-1測試同Prohesion 測試一樣，也是干濕交替循環。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。CCT-1測試具體的試驗條件如表2所示：

表2 CCT-1測試的試驗條件

1.3 腐蝕+老化循環

對某些涂料來說，腐蝕循環中增加紫外線曝曬有利于提高一些產品的測試相關性[4, 5]。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，從而使產品更易腐蝕。腐蝕+老化循環由200小時Prohesion 測試和200小時QUV 紫外曝曬交替進行。具體的試驗條件