当前位置:首页  >  技术文章  >  喷涂涂料耐酸碱腐蚀性能试验方法有哪些

喷涂涂料耐酸碱腐蚀性能试验方法有哪些
更新时间:2025-10-17      阅读:14

喷涂涂料耐酸碱腐蚀性能试验方法大全

一、标准体系概述

喷涂涂料耐酸碱腐蚀性能测试需遵循国内外quan威标准,确保结果的可比性和quan威性。主要标准体系包括:

1.1 国内标准

GB/T 9274-2020《色漆和清漆 耐液体介质的测定》:规定浸泡法、吸收性介质法和点滴法三种测试方法,适用于各类涂料的耐酸碱性能评估

GB/T 1763-2020《色漆和清漆 耐化学试剂性测定法》:针对化学试剂(含酸碱)对涂层的腐蚀作用,包含浸泡和擦拭两种试验方式

JG/T 23-2001《建筑涂料涂层试板的制备》:规范建筑涂料试板的制备方法,为耐酸碱测试提供样品标准

1.2 国际标准

ISO 2812-4:2017《色漆和清漆 耐液体性的测定 第4部分:点滴法》:详细规定水平和倾斜两种点滴测试模式,适用于局部腐蚀评估

ASTM D1308-20《家用化学品对涂层影响的标准试验方法》:涵盖酸碱溶液的浸泡、擦拭和循环暴露测试,广泛应用于建筑和家具涂料

ASTM G31-21《金属材料浸泡腐蚀试验的标准实践》:适用于金属基材涂层的耐酸碱腐蚀速率测定

二、主要试验方法详解

2.1 浸泡法(Immersion Method)

原理:将涂覆好的试板wan全浸入规定浓度的酸碱溶液中,在特定温度下放置一定时间后,评估涂层的外观变化和性能保持率。

操作流程:

样品制备:按JG/T 23制备150×70×3mm试板,涂层厚度50-100μm,养护7天

试剂配制:

酸性介质:5% H₂SO₄溶液(pH=1.0)或10% HCl溶液

碱性介质:5% NaOH溶液(pH=13.0)或饱和Ca(OH)₂溶液

试验条件:

温度:23±2℃(常温)或40±2℃(加速测试)

时间:24h、48h、72h、168h(根据产品标准确定)

浸泡深度:试板完quan浸入,液面高出样品20mm

评价指标:

外观变化:起泡等级(ISO 4628-2)、剥落面积、变色程度(ΔE≤1.5)

性能变化:附着力(划格法,GB/T 9286)、铅笔硬度(ASTM D3363)

适用场景:整体耐腐蚀性评估,如化工储罐内壁涂料、船舶压载舱涂料

2.2 点滴法(Spotting Method)

原理:在涂层表面定点滴加少量酸碱试液,覆盖培养皿防止挥发,通过观察局部腐蚀情况评估耐酸碱性能。

方法分类:

水平法(Method A):试板水平放置,滴加0.1mL试液,覆盖Φ60mm培养皿

倾斜法(Method B):试板倾斜30°,1-2秒/滴速率滴加试液10分钟,模拟动态冲刷

关键参数:

试液体积:0.1mL/滴,液滴间距≥20mm

暴露时间:1h、4h、24h

评价标准:按ISO 4628-1评级,关注起泡密度、裂纹长度和颜色变化

优势:模拟局部滴落场景(如酸雨、化学品飞溅),样品用量少,测试周期短

2.3 电化学测试法(Electrochemical Method)

原理:通过测量涂层的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,量化评估其耐腐蚀性能。

测试体系:

三电极系统:工作电极(涂层试板)、参比电极(饱和甘汞电极)、辅助电极(铂片)

测试溶液:3.5% NaCl + 0.1mol/L H₂SO₄混合溶液(pH=2.0)

仪器参数:频率范围10mHz-100kHz,交流振幅10mV

评价参数:

阻抗模值|Z|:反映涂层防护性能,|Z|>10⁶Ω·cm²为优异

极化电阻Rp:Rp>10⁴Ω·cm²表示良好耐腐蚀性

腐蚀电流密度Icorr:Icorr<1×10⁻⁶A/cm²为低腐蚀速率

特点:快速检测(1-2小时)、非破坏性、可实时监测腐蚀过程

2.4 循环腐蚀法(Cyclic Corrosion Testing)

原理:通过酸碱浸泡-干燥-湿热交替循环,模拟实际环境中的复杂腐蚀条件。

典型循环程序(ASTM D1308):

酸性浸泡:pH=3.0 H₂SO₄溶液,40℃,4h

干燥阶段:60℃,相对湿度30%,20h

碱性浸泡:pH=11.0 NaOH溶液,40℃,4h

湿热阶段:50℃,相对湿度95%,16h

循环次数:10次、20次、30次

评价指标:

涂层失效时间(First failure time)

腐蚀扩展速率:划痕处腐蚀蔓延宽度<1mm/循环

应用领域:汽车涂层(耐酸雨腐蚀)、桥梁防护涂料(耐除冰剂腐蚀)

三、标准方法对比与选用指南

3.1 方法对比表


方法特性浸泡法点滴法电化学法循环腐蚀法
测试周期长(1-7天)短(1-24h)短(1-2h)长(10-30天)
样品用量多(3块/组)少(1块可测多个点)少(1块试板)多(5块/组)
设备要求恒温箱、烧杯移液管、培养皿电化学工作站循环腐蚀试验箱
数据类型定性+半定量定性定量综合性能评估
相关性与实际腐蚀高度相关局部腐蚀模拟性好快速筛选复杂环境模拟


3.2 选用原则

按产品类型:

建筑涂料:优先选用GB/T 9265耐碱性测试(饱和Ca(OH)₂浸泡)

工业涂料:采用GB/T 9274甲法(168h浸泡)+ 电化学阻抗测试

汽车涂料:ASTM D1308循环腐蚀测试(30个循环)

按应用场景:

整体浸泡环境:如储罐内壁→浸泡法

局部接触场景:如台面涂料→点滴法

交变环境:如户外设施→循环腐蚀法

按测试目的:

产品研发:电化学法(快速筛选)+ 浸泡法(验证)

质量控制:点滴法(24h)+ 划格附着力

失效分析:循环腐蚀法 + 微观形貌观察(SEM)

四、关键设备与试剂要求

4.1 核心设备

恒温恒湿箱(精度±0.5℃,如Binder KBF-240)

电化学工作站(如Gamry Interface 1010E)

涂层测厚仪(磁性/涡流双模,精度±1μm)

划格器(1mm/2mm间距,符合ISO 2409)

色差仪(CIE Lab系统,ΔE精度±0.1)

4.2 标准试剂

分析纯H₂SO₄、HCl、NaOH(GB/T 625-2003)

去离子水(GB/T 6682-2008.三级水)

基准物质:邻苯二甲酸氢钾(pH=4.00)、硼砂(pH=9.18)

五、应用案例与注意事项

5.1 典型行业应用

案例1:建筑外墙涂料耐碱性测试

标准:GB/T 9265-2009《建筑涂料 涂层耐碱性的测定》

试剂:饱和Ca(OH)₂溶液(pH=12.4)

条件:23±2℃,浸泡168h

合格标准:无起泡、剥落,附着力下降≤1级

案例2:化工防腐涂料耐酸性测试

标准:ASTM G31-21

试剂:10% H₂SO₄溶液

条件:40±1℃,浸泡500h

合格标准:腐蚀速率<0.1mm/年,附着力保持率≥80%

5.2 关键注意事项

试板制备:

底材处理:喷砂Sa2.5级或磷化处理(GB/T 9271)

涂层厚度:控制在产品规定范围内(±10%)

边缘密封:使用环氧树脂密封试板背面和四边

试验控制:

溶液更换:每周更换一次浸泡液,维持浓度稳定

平行试验:每组至少3块试板,结果取平均值

空白对照:设置未涂覆试板作为腐蚀基准

结果评定:

外观检查:在D65光源下,距离500mm观察

性能测试:浸泡后在标准环境(23℃/50%RH)放置24h再测试

数据记录:详细记录溶液pH变化、温度波动等参数

六、标准更新与发展趋势

6.1 标准更新动态

GB/T 9274-2020替代GB/T 9274-1988.增加了温度梯度测试方法

ISO 2812-4:2017新增生物基涂料的耐酸碱测试要求

ASTM D1308-20引入人工智能辅助图像分析系统评估腐蚀等级

6.2 技术发展趋势

智能化测试:开发自动加液、图像识别的一体化测试设备

微区测试:采用扫描Kelvin探针(SKP)评估涂层局部腐蚀活性

环境模拟:结合温湿度、紫外线、力学应力的多因素耦合测试

绿色方法:开发低浓度试液(1%以下)和微型试板(50×50mm)测试方法

附录:相关标准目录

GB/T 9274-2020 色漆和清漆 耐液体介质的测定

GB/T 1763-2020 色漆和清漆 耐化学试剂性测定法

ISO 2812-4:2017 Paints and varnishes - Determination of resistance to liquids - Part 4: Spotting methods

ASTM D1308-20 Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Coatings

JG/T 23-2001 建筑涂料涂层试板的制备

ISO 4628-2:2016 色漆和清漆 涂层老化的评定 第2部分:起泡等级的评定

电话 询价

产品目录