0 引(yǐn)言(yán)

防腐塗(tú)料在(zài)新(xīn)興(xīng)海洋工(gōng)程
，現代交通(tōng)運(yùn)輸
，能源工業(yè)
，大(dà)型(xíng)工(gōng)業企業及市政設施等(děng)領(lǐng)域的應用(yòng)廣泛(fàn)。其腐(fǔ)蝕(shí)
，老(lǎo)化性能(néng)越(yuè)來越(yuè)受到重視。塗(tú)料(liào)防腐性(xìng)能(néng)的(dí)好壞(huài)，直接(jiē)影(yǐng)響(xiǎng)到工程(chéng)的使(shǐ)用(yòng)壽命和(hé)安(ān)全。

防腐塗料的(dí)腐(fǔ)蝕(shí)
，老化性(xìng)能研(yán)究(jiū)的歷(lì)史(shǐ)非常悠(yōu)久(jiǔ)，但一般(bān)存在(zài)的(dí)情(qíng)況：1)實(shí)驗室加速試(shì)驗(yàn)中，鹽霧腐蝕試驗
，氙燈老化試驗(yàn)
，紫(zǐ)外(wài)老化(huà)試(shì)驗一般都(dū)是相互獨立(lì)的，很少綜(zōng)合鹽霧和(hé)光(guāng)照條件(jiàn)進(jìn)行加(jiā)速試驗，而(ér)且(qiě)鹽(yán)霧(wù)試驗也多(duō)以(yǐ)連續(xù)中性鹽(yán)霧(wù)條(tiáo)件為主(zhǔ);2)多(duō)數廠家主要依靠實驗(yàn)室(shì)加速(sù)試(shì)驗(yàn)，很少(shǎo)進行戶(hù)外自然(rán)腐蝕(shí)曝(pù)曬(shài)，即(jí)使(shǐ)開展了戶(hù)外自然腐蝕項目，也較少(shǎo)能(néng)夠把大氣數據(jù)與(yǔ)實(shí)驗室結果進(jìn)行(háng)比對研(yán)究，以(yǐ)驗(yàn)證(zhèng)實驗室(shì)測試(shì)是(shì)否能夠(gòu)再(zài)現(xiàn)產品(pǐn)在(zài)戶外(wài)真實使用(yòng)條件下(xià)的(dí)腐(fǔ)蝕
，老化狀況(kuàng)。

本(běn)文首(shǒu)先列舉幾種不同(tóng)的(dí)實驗(yàn)室加速鹽(yán)霧(wù)試驗方法(fǎ)，及它(tā)們(mén)與戶外大(dà)氣(qì)腐蝕之間(jiān)的(dí)相關性。並解(jiě)釋腐(fǔ)蝕(shí)+老(lǎo)化組(zǔ)合實驗(yàn)室加(jiā)速試驗方法(fǎ)及其合(hé)理(lǐ)性(xìng)。最(zuì)後(hòu)討論(lùn)戶外大氣腐蝕試(shì)驗(yàn)的重要性，建(jiàn)議(yì)開展(zhǎn)戶外(wài)大氣腐蝕試驗(yàn)，以驗證實驗室方(fāng)法(fǎ)相關性。

1 幾種(zhǒng)實驗(yàn)室加速鹽(yán)霧試驗方法(fǎ)

1.1 連續中(zhōng)性(xìng)鹽(yán)霧試(shì)驗(yàn)

目前ASTM B117仍然是(shì)鹽(yán)霧腐(fǔ)蝕(shí)測試(shì)的主要標準之一，大多(duō)數企(qǐ)業或(huò)檢測機構仍在使用。大約從(cóng)1914年開始鹽霧(wù)噴淋方法首(shǒu)次(cì)用於(yú)測試材(cái)料的耐(nài)腐蝕(shí)性(xìng)能。1939年，中(zhōng)性(xìng)鹽霧噴(pēn)淋(lín)測(cè)試(shì)被(bèi)寫(xiě)入ASTM B117標準。這(zhè)種(zhǒng)傳統的鹽霧標準(zhǔn)要求(qiú)樣品(pǐn)，在35℃條件下連續暴(bào)露在濃度(dù)為(wéi)5%的鹽(yán)霧中。幾(jī)十年來(lái)，該試驗方法一(yī)直沿(yán)用之(zhī)前(qián)的(dí)測試條件，長(cháng)久以(yǐ)來人們(mén)也認識到(dào)“鹽(yán)霧噴(pēn)淋法(fǎ)”的測(cè)試結(jié)果與(yǔ)樣品(pǐn)戶(hù)外暴(bào)露(lòu)實際的(dí)腐蝕(shí)效(xiào)果相關性不好。

1.2 循環鹽霧(wù)試(shì)驗

循(xún)環腐蝕測(cè)試是(shì)一種(zhǒng)比傳統(tǒng)恒態(tài)的暴露更真實的鹽(yán)霧噴淋(lín)測試(shì)。因(yīn)為大(dà)部(bù)分產(chǎn)品(pǐn)實際戶外通常(cháng)暴(bào)露(lòu)在(zài)幹(gān)濕(shī)交替(tì)環(huán)境(jìng)中，模擬(nǐ)自然(rán)的(dí)
，周期性條(tiáo)件，實(shí)驗室(shì)加速測試(shì)相(xiāng)關性(xìng)會(huì)更高。研究(jiū)表明，經(jīng)過循環腐蝕測(cè)試後(hòu)，樣品(pǐn)的相對腐(fǔ)蝕(shí)率(shuài)
，結構
，形態(tài)和(hé)戶(hù)外的腐蝕結(jié)果很相似(sì)。因(yīn)此(cǐ)，循(xún)環腐(fǔ)蝕測(cè)試比(bǐ)連(lián)續(xù)中性(xìng)鹽霧(wù)噴(pēn)淋法，更接(jiē)近真(zhēn)實的戶(hù)外(wài)暴(bào)露。該方法在汽車行業(yè)得到廣(guǎng)泛應用。

循(xún)環腐蝕測試(CCT)的目標是(shì)再現戶外腐蝕環境(jìng)的腐蝕類型。CCT測試把(bǎ)樣品暴露(lòu)於一(yī)係(xì)列不同(tóng)條件循環(huán)環(huán)境(jìng)中(zhōng)。 簡單的(dí)暴(bào)露(lòu)循環，如(rú)Prohesion測試，是(shì)把(bǎ)樣品暴露在(zài)由(yóu)鹽(yán)霧(wù)和(hé)幹燥(zào)條件組成(chéng)的循(xún)環中(zhōng)。更復(fù)雜(zá)的(dí)測試方法(fǎ)除了要求(qiú)鹽霧(wù)及(jí)幹(gān)燥循環外，還(huán)加入(rù)浸(jìn)泡(pào)
，潮(cháo)濕和冷(lěng)凝(níng)等循(xún)環。最初(chū)這些測試循(xún)環(huán)是(shì)通(tōng)過(guò)人(rén)工(gōng)操(cāo)作來(lái)完成(chéng)的，實(shí)驗室操作(zuò)人員(yuán)把樣(yàng)品從鹽霧噴淋箱移(yí)到(dào)潮濕試驗(yàn)箱，再移到幹燥裝(zhuāng)置等(děng)。現(xiàn)在(zài)，微(wēi)處理(lǐ)器控(kòng)製(zhì)的測試(shì)箱可(kě)以(yǐ)自(zì)動完(wán)成這些(xiē)測試(shì)步(bù)驟，降(jiàng)低(dī)了工(gōng)作強度，也(yě)減少(shǎo)了試驗(yàn)的不確(què)定(dìng)性。

1.2.1 Prohesion測(cè)試

Prohesion測試是循(xún)環鹽霧(wù)試驗的(dí)一種(zhǒng)，二(èr)十(shí)世紀(jì)六十(shí)年代(dài)和(hé)七十年代(dài)，英(yīng)國的Harrison和(hé)Timmons開(kāi)發了Prohesion測試，特別適用(yòng)於(yú)工業防護塗料(liào)的(dí)腐蝕(shí)性測試。具體(tǐ)的(dí)試驗條件如表(biǎo)1所示：

表1 Prohesion測試的試驗(yàn)條(tiáo)件

與(yǔ)連續(xù)中性(xìng)鹽霧試驗相比，Prohesion測試與戶外(wài)大(dà)氣腐蝕(shí)的相關性好(hǎo)一些(xiē)。以下圖1是一種塗(tú)料在(zài)連(lián)續中(zhōng)性鹽(yán)霧(wù)試(shì)驗
，戶(hù)外大氣(qì)腐蝕和Prohesion測(cè)試(shì)條(tiáo)件下(xià)的結果。從圖(tú)1中(zhōng)明顯(xiǎn)看(kàn)出，Prohesion測試(shì)與戶(hù)外大氣腐蝕的相關性比連續(xù)中性鹽霧試驗(yàn)與戶外大(dà)氣(qì)腐蝕(shí)的(dí)相(xiāng)關(guān)性好。

1.2.2 CCT-1測試(shì)

還(huán)有一(yī)些主要用(yòng)於汽車腐(fǔ)蝕(shí)測(cè)試(shì)的循環(huán)鹽(yán)霧試驗，如(rú)CCT-1(CCT-A)。CCT-1測試同Prohesion測(cè)試一樣，也(yě)是(shì)幹(gān)濕(shī)交替循環(huán)。不過(guò)，具(jù)體(tǐ)的測(cè)試條件不同(tóng)，如(rú)鹽溶液及溶液(yè)濃度不一(yī)樣，而(ér)且CCT-1測試(shì)還(huán)多(duō)了飽和潮濕循環。CCT-1測試具(jù)體(tǐ)的(dí)試(shì)驗(yàn)條件(jiàn)如(rú)表2所示：

1.3 腐(fǔ)蝕+老化(huà)循(xún)環(huán)

對某(mǒu)些塗料(liào)來(lái)說，腐(fǔ)蝕循環中增(zēng)加紫外綫(xiàn)曝(pù)曬有(yǒu)利(lì)於提高一些產品的(dí)測試(shì)相關性。這是因(yīn)為(wéi)紫外(wài)綫(xiàn)對(duì)塗料的破壞，降(jiàng)低了(liǎo)塗料對金屬底(dǐ)材的保(bǎo)護，從(cóng)而(ér)使產(chǎn)品(pǐn)更(gēng)易(yì)腐(fǔ)蝕。腐蝕+老化循環由200小(xiǎo)時(shí)Prohesion測試和(hé)200小時(shí)紫外(wài)曝曬交替進行(háng)。具體的(dí)試驗(yàn)條(tiáo)件(jiàn)如表(biǎo)3所示：

圖1給(gěi)出了Prohesion測試和連續中性鹽(yán)霧(wù)試驗(yàn)與(yǔ)戶(hù)外(wài)大(dà)氣(qì)腐蝕之(zhī)間的相(xiāng)關性(xìng)比(bǐ)較(jiào)，結果(guǒ)表明Prohesion測試與戶(hù)外(wài)大氣腐蝕(shí)之間(jiān)的相關(guān)性(xìng)較好。下麵(miàn)的圖(tú)2將比較(jiào)腐蝕(shí)+老(lǎo)化循(xún)環測試(shì)與Prohesion測試(shì)的結果。從圖2中(zhōng)明顯看(kàn)出，腐(fǔ)蝕(shí)+老(lǎo)化循環(huán)測試與戶外(wài)大氣(qì)腐蝕的相(xiāng)關性比(bǐ)Prohesion測(cè)試(shì)與戶外(wài)大氣(qì)腐(fǔ)蝕(shí)的(dí)相關性好(hǎo)。

以上提到的(dí)腐蝕(shí)+老化循(xún)環由200小(xiǎo)時(shí)Prohesion測試和200小(xiǎo)時紫外(wài)暴(bào)露交替進行，並(bìng)且試驗從Prohesion測試開始。

ASTM D5894標(biāo)準也(yě)是一個循環腐蝕(shí)+老(lǎo)化測(cè)試方法。ASTM D5894中(zhōng)的測(cè)試(shì)條件(jiàn)由(yóu)一周紫(zǐ)外(wài)暴露(lòu)和一周Prohesion測試交(jiāo)替(tì)進行(háng)，並(bìng)且規定試(shì)驗從(cóng)紫外(wài)曝曬開始。

1.4 其它循環鹽霧試(shì)驗

還有(yǒu)的試驗(yàn)方法(fǎ)，除(chú)了Prohesion測試和紫外曝曬之(zhī)外，還有冰凍(dòng)循(xún)環(huán)，三(sān)者交替進(jìn)行，如(rú)ISO 20340標準(zhǔn)中附(fù)錄(lù)A的測試程序A。具體(tǐ)的(dí)試驗(yàn)條(tiáo)件(jiàn)如(rú)表4所示(shì)：

表4 ISO 20340標(biāo)準中(zhōng)附錄A的(dí)測(cè)試程序

2 防腐塗(tú)料(liào)腐蝕(shí)
，老化測(cè)試方法的建議

本文第(dì)1部(bù)分介紹(shào)了幾(jī)種不同的實驗室加速鹽霧試(shì)驗(yàn)方(fāng)法，通(tōng)過(guò)之(zhī)前研究者(zhě)的(dí)試驗結果(guǒ)，不難(nán)看出(chū)，對(duì)於(yú)防(fáng)腐(fǔ)塗料(liào)，腐蝕(shí)+老化組合(hé)試(shì)驗方(fāng)法是(shì)目前實(shí)驗室腐(fǔ)蝕(shí)測(cè)試(shì)方(fāng)法中與海邊大(dà)氣(qì)暴露腐(fǔ)蝕相關(guān)性較好(hǎo)的方法。這種方法在耐腐蝕性能(néng)測試中，考(kǎo)慮(lǜ)紫外曝(pù)曬和(hé)幹濕(shī)交替(tì)等(děng)因素，較(jiào)好(hǎo)地(dì)模擬了(liǎo)戶外(wài)大(dà)氣腐蝕的真實(shí)情況(kuàng)。

另外，戶(hù)外(wài)測試(shì)是實驗(yàn)室加速(sù)測試的基礎(chǔ)。我們在進行(háng)實驗(yàn)室(shì)加速腐蝕
，老化試驗(yàn)的(dí)基礎(chǔ)上，也應結(jié)合(hé)開(kāi)展(zhǎn)戶外(wài)大氣腐蝕
，老化試驗，並用以指導實(shí)驗室加速(sù)測試。

我國(guó)幅(fú)員(yuán)遼闊(kuò)，大氣條件(jiàn)復(fù)雜，單(dān)一(yī)的加(jiā)速腐(fǔ)蝕方(fāng)法不大可(kě)能(néng)很(hěn)好地模擬不同邊(biān)區(qū)的(dí)腐蝕條(tiáo)件(jiàn)，建(jiàn)議集合(hé)多(duō)方力量，包括塗料廠家(jiā)，國(guó)家腐蝕(shí)網站(zhàn)單位，相關領域科研單(dān)位，共(gòng)同開發(fā)一(yī)些符(fú)合國情，相關性好的加速試驗(yàn)方(fāng)法。