屏蔽性涂層脫層現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)

　　普通環(huán)氧涂層鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)服役過程中出現(xiàn)的涂層脫層現(xiàn)象，在熔融結(jié)合環(huán)氧涂裝技術(shù)用于管道防護(hù)例子中也已出現(xiàn)，如圖5所示。
 

　　該圖表現(xiàn)的是美國(guó)1965年用熔融結(jié)合環(huán)氧涂層加陰極保護(hù)的方法防護(hù)管道，經(jīng)20年后，因管道走向改動(dòng)需移位，在挖開時(shí)目測(cè)，管道表面涂層無(wú)損傷，但用刀劃開涂層后，涂層即輕易脫落。涂層下鋼管表面因有陰極保護(hù)仍很光亮，無(wú)腐蝕產(chǎn)物，但是涂層顯現(xiàn)出很明顯的脫層現(xiàn)象。

　　可以推斷熔融結(jié)合環(huán)氧涂層的脫層是涂層防護(hù)過程中矢效的一種主要形式。弄清涂層脫層的本質(zhì)，無(wú)疑將有力推動(dòng)材料腐蝕與防護(hù)理論的發(fā)展，及材料腐蝕防護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。

　　有溶劑液體涂料在成膜過程中溶劑必然揮發(fā)麗形成無(wú)數(shù)孔隙。同時(shí)涂膜固化過程中揮發(fā)的小分子引起較多的顯微針孔，再加上涂膜的樹脂和固化劑的不均勻性，造成了固化交聯(lián)結(jié)構(gòu)的不均勻，必然導(dǎo)致涂膜結(jié)構(gòu)的不均勻性。這類涂層在腐蝕環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)不同類型的失效現(xiàn)象，如起泡、開裂、銹蝕、片狀剝落、粉化、缺陷處的剝離等，這些現(xiàn)象已都有標(biāo)準(zhǔn)定量描述。

　　但這些標(biāo)準(zhǔn)中，沒有列出涂層脫層防護(hù)失效現(xiàn)象，這可能是這類涂層都是有缺陷涂層，涂層脫層還來(lái)不及產(chǎn)生就已失效，因此，可以說(shuō)涂層的脫層主要發(fā)生在無(wú)缺陷的涂層中。

　　這類無(wú)缺陷涂層，有如下定義：

　　（1）涂層在基體表面應(yīng)該是連續(xù)體，無(wú)針孔存在；

　　（2）涂層的高分子結(jié)構(gòu)應(yīng)該是穩(wěn)定和均一的，實(shí)現(xiàn)了充分固化，可在玻璃化溫度以下10℃，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

　　熔融結(jié)合環(huán)氧涂層是屬于無(wú)缺陷涂層，近10年發(fā)展的液體無(wú)溶劑涂料，也屬于這類涂層。涂層脫層是無(wú)缺陷涂層中表現(xiàn)較為單一的一種失效的形式。

　　涂層脫層的檢驗(yàn)方法

　　保護(hù)鋼材的熔融結(jié)合環(huán)氧無(wú)缺陷涂層在水介質(zhì)中，涂層的脫層是其失效的主要過程，因此這類涂層的濕附著力是一種關(guān)鍵性能。加拿大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CAN/CSA-Z245.20提出了測(cè)定濕附著力的方法。

　　把涂層的試樣浸泡在95℃蒸餾水中，浸泡一天后，從水中取出，在試樣涂層表面用刀劃成15mm×30mm的方格，1h后冷卻到常溫，再用尖刀在方格四邊角撬剝，觀察撬剝的不同結(jié)果。根據(jù)涂層剝落現(xiàn)象，涂層脫層的標(biāo)志定義為五個(gè)等級(jí)，1級(jí)表示涂層無(wú)剝離現(xiàn)象，保持涂層完好的防護(hù)狀態(tài)；5級(jí)表面涂層全部剝開，用手很易把涂層成片撕下，表明涂層已發(fā)生脫層，這種方法簡(jiǎn)單易行，但不夠準(zhǔn)確、靈敏，不能定量的反映涂層脫層濕附著力定量變化的全過程，有待進(jìn)一步研究提出更有效的方法，目前還只能用這種方法。濕附著力評(píng)級(jí)示意圖如6所示。
 

　　無(wú)缺陷涂層脫層生成的原因

　　為什么涂層在水環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生涂層脫層，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了大量的研究。

　　Nguyen  T在1995年用FTIR一MIR紅外光譜全反射技術(shù)，展開了這方面研究。通過水譜圖和涂層譜圖增減相對(duì)應(yīng)的變化，發(fā)現(xiàn)有厚度約50nm水相形成，與脫層有直接關(guān)聯(lián)。但水相形成的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。此問題的研究清楚將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)防護(hù)涂層的發(fā)展。

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