ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование защитно-диффузионных свойств покрытий из "Электрические свойства лакокрасочных материалов и покрытий" Лакокрасочные покрытия не могут полностью изолировать окрашенную поверхность металлов от воздействия коррозионнв-активных молекул воды, кислорода, агрессивных газов [153, с. 9]. Информацию о проницаемости покрытий для различных агрессивных веществ и о состоянии поверхности металла под лакокрасочными пленками можно получить, используя электрохимические и электрические методы исследования, например определение электрохимического потенциала металла, измерение импеданса покрытия или его сопротивления (при контакте с электролитом) прохождению постоянного и переменного токов. [c.124] Хорошие результаты получены этим методом при определении стойкости противокоррозионных покрытий к перепаду температур. [c.125] При исследовании защитных свойств покрытий на рулонных металлах установлено, что момент начала разрушения пленок соответствует перегибу на кривой зависимости полного сопротивления от частоты. [c.125] Эти методы дают возможность исследовать структуру тонкослойных конверсионных фосфатных и хроматных слоев, водо- и ионопроницае-мость покрытий на металле и влияние на них дефектов пленок, характер протекания коррозионных процессов при различных воздействиях, механизм защитного действия некоторых пленкообразователей [128 154-157]. [c.125] Как видно из приведенных данных, как и в начале испытания, так и через 15 сут. величина R образцов с ростом частоты переменного тока уменьшается, а величина С практически не зависит от частоты. Это характерно для качественных покрытий, поскольку значение J l/(2H/ tg6), и для полимеров в стеклообразном состоянии с ростом / в указанных пределах величина tgo изменяется мало. [c.125] В противоположном случае при испытаниях пористых покрытий сопротивление пленок на несколько порядков ниже и не зависит от частоты, поскольку определяется в основном высокой проводимостью электролита, а абсолютная величина емкости покрытий заметно выше полученных значений и сильно зависит от частоты [153, с. 45]. Установлено, что высокие значения емкости соответствуют низким защитным свойствам покрытий [159]. [c.125] Стабильность частотной зависимости и малое изменение величин R и С указывает на то, что в данной среде за время испытаний эти покрытия не разрушаются и сохраняют защитное действие. [c.125] В торможении электродных процессов на окрашенном металле важное значение имеет электрическое сопротивление пленки, поскольку в коррозионном электрохимическом элементе лакокрасочная пленка выполняет роль внутренней цепи, где происходит перенос ионов электролита. [c.126] Скорость изменения и конечное значение электрического сопротивления зависят от природы пленкообразователя, присутствия гидрофильных групп (особенно способных к ионному обмену), а также от характера электролита. С увеличением pH среды происходит замена водорода в карбоксильных группах пленки на более легко ионизирующиеся атомы щелочного металла, что приводит к гидрофилизации пленки, резкому увеличению водопоглощения и электрической проводимости покрытия. Например, защитная способность масляных покрытий в щелочных средах крайне низкая. [c.126] В отличие от гидрофильных пленок, покрытия, образованные гидрофобными пленкообразователями, в частности эпоксидными или хлорсодержащими сополимерами, способны длительное время сохранять высокое электрическое сопротивление и тем самым препятствовать развитию коррозионного процесса. Проводимость таких покрытий может возникнуть лишь в результате наличия сквозных пор, заполняемых электролитом, или появления дефектов. Подобным дефектом может явиться поверхность раздела связующее - дисперсный наполнитель. [c.126] Из приведенных данных видно также изменение величин 1/Р, где Р - паропроницаемость свободных пленок [в кг/(м с Па)]. [c.127] Наполнение приводит к снижению устойчивости покрытий при контакте с электролитом. Наименьшее изменение Н за 15 сут. воздействия и наименьшая проницаемость пленок для водяного пара наблюдаются при ОСП, равном 20%. При дальнейшем росте ОСП устойчивость покрытий заметно снижается, что объясняется превышением критического содержания, когда пленкообразователя не хватает для создания сплошной оболочки вокруг частиц наполнителя, и перенос молекул воды и ионов происходит в основном по границам раздела и порам пленки. [c.127] Метод определения сопротивления предложено [161] использовать для оценки продолжительности эксплуатации до потери защитной способности покрытий (эпоксидных, полиэфирных и т.п.), первоначально имеющих хорошую адгезию к подложке. [c.127] Кривая зависимости электрического сопротивления от продолжительности воздействия агрессишюй среды имеет три участка, соответствующих различным стадиям процесса разрушения покрытия (рис. 9.6). Вид кривой не зависит от механизма разрушения. На первой стадии наблюдается сравнительно быстрое уменьшение сопротивления вследствие диффузии агрессивных агентов, прежде всего воды с растворенным кислородом, и увеличения их содержания в пленке. На второй стадии величина электрического сопротивления стабилизируется или очень медленно снижается. На этой стадии может происходить химическое взаимодействие агрессивной среды с материалом пленки или подпленочная коррозия при этом сплошность пленки не нарушена. На третьей стадии сопротивление снова резко снижается, что указывает на нарушение целостности покрытия. Сопротивление при этом снижается до определенной (для данного материала и выбранной агрессивной среды) минимальной величины, при которой происходит разрушение покрытия. [c.127] В случае испытания толстослойных покрытий или систем лакокрасочного покрытия изменение сопротивления происходит иногда в течение многих месяцев. Например, химическую стойкость покрытий, предназначенных для защиты сетевых труб системы подземного выщелачивания урановых руд, оценивали по изменению сопротивления в течение года [162]. [c.127] На рис. 9.7 представлены кривые изменения сопротивления различных покрытий в период воздействия на них 5%-го раствора серной кислоты при 20 °С. Видно, что из разных лакокрасочных композиций формируются покрытия, которые заметно отличаются как по величине начального сопротивления, так и по интенсивности его изменения в ходе длительного воздействия агрессивной среды. [c.127] НИИ сопротивления последствия протекания всех перечисленных процессов интегрируются. Однако эти измерения не дают информации о том, какое из явлений регулирует или лимитирует коррозионный процесс. [c.128] При измерениях в режиме постоянного тока основной вклад в величину Д вносит не омическое, а поляризационное сопротивление. Имеются методы раздельного определения этих составляющих [153, с. 20], причем хорошие защитные свойства проявляются у покрытий с высоким поляризационным сопротивлением. При измерении в режиме переменного тока (400-1000 Гц) поляризационное сопротивление также составляет определенную долю общего сопротивления. [c.128] Измерения емкости позволяют без разрушения образца определить количество воды в покрытии (см. разд. 8.4). [c.128] Сравнивая результаты определения содержания воды по данным измерений емкости и гравиметрического метода Хго. получают информацию о путях проникновения и способе распределения воды [163]. Если х / Хгр это указывает на равномерное распределение воды Хэп Хгр указывает на скопление воды в порах пленки или капиллярах Хэп/Хгр 1 трактуется как слоевое распределение воды, например в результате нарушения межслойной адгезии, или на границе пленка - металл. Преимуществом метода является быстрота определения, хорошая воспроизводимость, возможность определения малого количества воды, проникающей в начальный период. Полагают, что измерения емкости с большей точностью характеризуют коррозионную стойкость покрытия по сравнению с гравиметрическим методом, поскольку решающим фактором является не само присутствие воды, а его влияние на электрические свойства покрытий, которые с помощью современной техники могут быть измерены весьма точно. [c.128] Вернуться к основной статье