船舶涂料重涂性能测试方法探析 [复制链接]

概述

近20年来，中国船舶涂装检测技术获得了较快的发展，达到了一定的水平，制定了一系列的涂料检测标准，完善了标准体系。同时，检测标准的应用也大幅度提高了涂装检测技术水平和涂装质量，缩短了与工业发达国家的涂料检测技术的差距。20世纪80年代末至今，我国船舶重防腐涂料进入高速成长的黄金时期，成为涂料行业发展最快、与国际接轨最早、占工业涂料市场份额最大的领域之一。预计未来5~10年，我国船舶重防腐涂料及涂装仍将呈现快速发展的趋势。长效重防腐涂料体系的推广应用，使防锈性能往往达到10年甚至20年以上效果，因此不同使用寿命的底漆和面漆在化学固化类面漆维修过程中引发重涂性问题，通常化学固化类涂料在涂装时存在最长涂装间隔时间的限制，后续涂装时需打磨处理，不仅费工耗时，降低涂装工效，还造成环境污染，而且其效果往往不尽如人意，远不如同种涂料间的化学结合。为了克服涂料最长涂装间隔的重涂性问题，可复涂涂料便应运而生［1］。可复涂涂料是新一代涂料，其重涂性能的检测方法，特别是对船壳面漆的重涂性检测国内外尚未形成统一的标准，因此，严重制约着我国新一代涂料的开发和应用。笔者结合自己的工作经验以及参照有关资料，特推荐几种具有实用价值的船壳面漆及几种重要部位内舱涂料重涂性能的测试方法，以加快可复涂涂料的开发与应用，为推动涂料检测技术进步尽微薄之力。

1试验部分

1.1船壳面漆重涂性能测试方法

1.1.1试验原理

（1）热加速固化

热加速固化重涂性测试原理是模拟涂层在长周期情况下完全固化后的重涂性测试。

（2）大气曝晒（GB/T9276—1996）

大气曝晒重涂性测试原理是考核涂层在室外自然环境下曝露后的重涂性测试。

（3）紫外老化（GB/T14522—1993）

紫外老化重涂性测试原理是模拟室外太阳紫外光线对涂层老化后的重涂性测试。

1.1.2试样制备

制备试样所需的试板应符合GB/T912—1989普通碳素钢的技术要求，规格由所测性能试验要求确定，其表面处理按GB/T9271—1988规定进行。

（1）热加速固化试样制备

将可复涂面漆直接涂装在试板上，在室温条件下放置24h，将干燥后的试样经过（80±2）℃、200h的处理后，再在试样表面涂装1道可复涂面漆，常温下固化7d后进行重涂附着力测试。

（2）大气曝晒试样制备

按可复涂船壳面漆配套体系涂装试板，试样在室内保养7d，然后分别进行厦门海洋大气曝晒试验6个月、12个月。用干布擦去曝晒后试样漆膜表面灰尘，再在试样表面涂装1道可复涂船壳面漆，常温下固化7d后进行重涂附着力测试。

（3）紫外老化试样制备

按可复涂船壳面漆配套体系涂装试板，试样在室内保养7d，按GB/T14522—1993分别进行200h、500h、1000h紫外老化试验。再在试验后试样表面涂装1道可复涂面漆，常温下固化7d后进行重涂附着力测试。

1.1.3性能检验

分别按ASTMD4541和GB/T9286—1998对试样进行重涂性能检测。

采用厦门双瑞船舶涂料有限公司的725-BS43-91可复涂聚氨酯面漆，按照涂料重涂性能测试方法进行了一系列的重涂性测试。

试样按如下配套体系进行制备：

底漆：725-H06-21环氧富锌底漆，（40±10）μm。

中间漆：725-H53-81环氧云铁防锈漆，（100±10）μm。

面漆：725-BS43-91可复涂聚氨酯面漆，（120±10）μm。

1.2船舶液体舱涂料重涂性测试方法

1.2.1试验原理

船舶液体舱涂料重涂性测试方法是模拟实际长期应用过程中的环境，在不断清洗舱室及其维修的过程中，检测涂层重涂性能的室内加速测试方法。

1.2.2试样制备

试样所需的试板为热轧低碳钢，喷砂处理达到Sa2.5级以上，试板规格由所测性能试验要求决定，试样按GB/T1727—1992规定制备。

1.2.3测试方法

（1）燃油/海水压载舱涂料的重涂性测试程序［3］：

（a）在（27±6）℃下，试样用天然海水或GB/T7790—1996规定的人造海水浸泡168h；

（b）在（27±6）℃下，试样用ASTMD1655标准规定的燃油浸泡168h，（a）和（b）两个步骤间隔不超过8h；

（c）在80℃下，试样用天然海水或GB/T7790—1996规定的人造海水浸泡2h，（b）和（c）两个步骤间隔不超过8h。

（2）专用海水压载舱涂料重涂性测试程序［4］：

（a）在（27±6）℃下，试样用天然海水或GB/T7790—1996规定的人造海水浸泡120h；

（b）自然干燥48h；

（c）在80℃下，试样用天然海水或GB/T7790—1996规定的人造海水浸泡2h。

（3）饮水舱涂料重涂性测试程序［5］：

（a）在（27±6）℃下，试样完全浸泡在ASTMD1193规定的蒸馏水中120h；

（b）自然干燥2d；

（c）在80℃下，试样浸泡在蒸馏水中2h。

    程序（a）到（c）为1个完整的循环周期，重复进行25个循环，并记录每个循环后涂层的状态。在进行20个循环后，用自来水清洗试样，干燥48h，然后在试样上部1/3的区域复涂1道试验涂料，试样下部2/3区域涂一层配套面漆（或涂装底漆和面漆的配套体系），封边。在标准室温下干燥1周，然后完成最后5个循环试验。在25个循环完成后，对涂料体系进行重涂性评估：重涂附着强度不能低于原始涂层的50％（ASTMD4541）。

2结果与讨论

（1）可复涂聚氨酯船壳涂料的重涂性测试结果显示：破坏部位多为重涂的漆膜破坏，表明该部位是涂料重涂性问题应特别关注的区域。试验又表明：可复涂聚氨酯涂料在经过热加速固化，6个月、12个月大气曝晒，200h、500h、1000h紫外老化后，漆膜附着强度没有明显降低，也与该涂料多年来实际应用结果相吻合，本文提出的重涂性测试方法是可信的。

（2）船舶液体舱涂料重涂性测试，国际上无论是ISO标准还是ASTM、MIL—PRF—23236C标准，均为较成熟的方法，且均按不低于原始附着强度的50％进行评估。笔者认为，舱室涂料最好结合实际使用过程中的最苛刻条件进行模拟老化，这样所进行的室内加速测试结果才能与实际使用过程的预期效果相一致。

（3）随着科学技术和检测手段的不断进步，检测方法也在不断完善。重涂性测试方法是随着涂料技术的进步而产生的新的测试途径。采用自然状态与室内加速状态相结合的测试方法，不仅可以观察两者的区别，而且也能同时验证涂层的复涂性能，对国内检测重涂性具有一定的借鉴意义。