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鋁合金建築型材有機聚合物噴塗樣品鹽霧試驗探

鋁合金建築型材表麵處理膜主要功能是裝飾性和防護性,其中評價產品有無防護性能的一個常用性能指標就是耐鹽霧腐蝕性,它也是鋁合金建築型材國家標準的一項 重要性能指標。在GB 5237.4-2004《鋁合金建築型材 第4部分:粉末噴塗型材》和GB 5237.5-2004《鋁合金建築型材 第5部分:氟碳漆噴塗型材》中對耐鹽霧腐蝕性的評價規定了三種試驗方法:即銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS試驗)方法、乙酸鹽霧試驗(AASS試驗)方法和 中性鹽霧試驗(NSS試驗)方法,這三種試驗方法分別來自於日本輕金屬製品協會規範《建築用鋁及鋁合金著色塗膜》、歐盟Qualicoat和美國AAMA 2603標準中的要求。其中日本標準中規定的銅加速乙酸鹽霧試驗的試樣不需要劃交叉線,直接進行測試,而美國AAMA 2603、歐盟Qualicoat規定的中性鹽霧試驗和乙酸鹽霧試驗要求在試樣表麵劃兩條深至基體的交叉對角線,然後再進行測試。這三種鹽霧試驗方法是評 價鋁合金建築型材耐鹽霧腐蝕性最常用的方法,但三者之間考查的對象還是有所區別。銅加速乙酸鹽霧試驗主要考查的是膜上腐蝕,其評價的主要是有機塗層的性 能。不過,試驗證明當前處理效果不好或噴塗前經鉻化處理(或磷-鉻化處理等)的型材被再次汙染時,則試驗後也會出現起泡現象而造成產品不合格。中性鹽霧試 驗和乙酸鹽霧試驗考查的主要是膜下腐蝕,當然對膜上腐蝕也進行了考查,因此,其考查對象除了有機塗層之外,還對前處理的化學轉化膜進行了考查。所以AG8贵宾会認 為GB 5237.4-2004和GB 5237.5-2004中規定的乙酸鹽霧試驗、中性鹽霧試驗考查的更全麵些,而標準中規定的銅加速乙酸鹽霧試驗對有機塗層下的化學轉化膜的耐鹽霧腐蝕性未 進行評價,這將可能導致乙酸鹽霧試驗、中性鹽霧試驗與銅加速乙酸鹽霧試驗結果存在較大的差異。然而考慮到銅加速乙酸鹽霧試驗加速腐蝕性更快些,有利於企業 生產控製,也有利於政府職能部門對產品進行監督檢驗,如果能以最短的時間對產品質量作出評價,這將是生產企業最希望看到的結果,因此AG8贵宾会嚐試著采用表麵劃 交叉對角線的試樣進行銅加速乙酸鹽霧試驗,希望了解銅加速乙酸鹽霧試驗對鋁合金建築型材有機聚合物噴塗產品膜下腐蝕的情況,以便於給標準的修訂起到參考作 用。
   
    1 試驗準備
    1.1 試樣的選取。試樣包括粉末噴塗樣品和氟碳漆噴塗樣品,所有試樣都是按正常的生產工藝,隨同產品同時生產出來的,樣品表麵無劃傷和擦花現象。所有試樣受檢麵都采用刀具劃兩條交叉對角線,交叉對角線劃破塗層深至金屬基體,線段不貫穿對角。
    1.2 鹽霧箱的選用。本試驗所選用的鹽霧箱是英國C+W專業設備有限公司生產的,其型號為:SF/450/0。該儀器具有溫度控製係統和流量控製係統,工作時鹽液流經噴嘴,通過壓縮空氣使其霧化,然後沉降在試樣表麵。
   
    2 試驗操作
    2.1試驗溶液的配製
    本試驗所用試劑全部采用分析純化學試劑。通過計算,將一定量的氯化鈉溶於蒸餾水中,使其濃度為50g/L。接著再在此溶液中加入一定量的氯化銅 (CuCl2·2H2O), 使氯化銅(CuCl2·2H2O)的濃度為0.26g/L。在室溫下用酸度計測量初配製時溶液的PH值,並采用冰乙酸來調節溶液的PH值,將其控製在 3.0~3.1之間,以保證從噴嘴中噴射出來的收集液的PH值在3.1~3.3範圍內。
    2.2 氣壓和鹽液流量的調節
    壓縮空氣的壓力和鹽液流量對於試驗結果有很大的影響,因此,試驗前要先調試好氣壓和鹽液的流量。本試驗在鹽霧箱內放置了兩個收集器,一個放置在靠近噴嘴的 部位,另一個放置在遠離噴嘴的箱角。收集器成漏鬥形狀,直徑為10cm,收集麵積約為80cm2。漏鬥管插入帶有刻度的量筒內,以便於確定所收集到的鹽液 量。氣壓和鹽液流量調試操作程序是:先將壓縮空氣調節閥和流量調節閥調整到一定的數值,使儀器經過24h噴霧後,兩個收集器收集的鹽液量大致相等,並且每 個收集器收集的鹽液量為(1~2)mL/h。記錄此時壓縮空氣調節閥的氣壓和鹽液流量調節閥的流量,作為測試樣品時的氣壓控製和流量控製的數值。
    2.3 試樣的放置
    本試驗所用的鹽霧箱配有試樣架,樣品放置於試樣架的試樣槽內,可保證試樣受檢麵與垂直方向大約成20°的角度。試驗時將試樣置於試樣架上,試樣已劃交叉線 的受檢麵朝上。試樣與試樣之間保持一定的距離,以保證不影響鹽霧自由降落在每個受檢麵上,並且試樣上的液滴不會落到其他試樣的受檢麵上。
    2.4 試驗控製
    試樣放置好之後,對試驗參數也進行了設置,其中將試驗溫度設置為50℃,試驗時間參照GB5237.4和GB 5237.5中CASS試驗的規定設置為120h。在鹽霧箱工作期間每天都檢查壓縮空氣的氣壓和鹽液流量是否穩定,確保氣壓和流量控製在前麵已調試並記錄 的氣壓值和流量值。
    本試驗在鹽霧箱運行48h後,曾經短暫停止試驗,取出樣品進行目視檢查受檢麵的腐蝕情況,在檢查過程中發現試樣表麵腐蝕很少,因此為了縮短試驗停止時間, 當時未對樣品進行仔細評價,而是立即將樣品放回鹽霧箱繼續試驗,直到鹽霧箱運行120h之後結束試驗。為了減少腐蝕產物的脫落,試樣從鹽霧箱內取出來之 後,放在試驗室內自然幹燥大約0.5h,然後用常溫下的自來水清洗受檢麵,以除去試樣表麵殘留的鹽溶液,再自然晾幹後進行檢查。試驗結果如表1、表2所 示。
   
    表1氟碳漆噴塗樣品120hCASS試驗結果
    樣品編號 試驗結果描述
    1 未劃線區域表麵腐蝕為9.5級,劃線區域腐蝕離劃線處約0.5mm
    2 腐蝕離劃線處約0.5mm
    3 腐蝕離劃線處約0.5mm
    4 腐蝕離劃線處約0.5mm
    5 腐蝕離劃線處約0.5mm
    6 腐蝕離劃線處約0.5mm
    7 腐蝕離劃線處約0.5mm
    8 腐蝕離劃線處約0.5mm
    9 腐蝕離劃線處約0.5mm
    10 無明顯腐蝕
    11 腐蝕離劃線處約1mm
   
    表2 粉末噴塗樣品120hCASS試驗結果
    樣品編號 試驗結果描述
    12 腐蝕離劃線處約1mm
    13 腐蝕離劃線處約1mm
    14 腐蝕離劃線處約1mm
    15 腐蝕離劃線處約1mm
    16 腐蝕離劃線處約0.5mm
    17 腐蝕離劃線處約0.5mm
    18 腐蝕離劃線處約0.5mm
    19 腐蝕離劃線處約0.5mm
    20 無明顯腐蝕
    21 無明顯腐蝕
    22 無明顯腐蝕
    23 無明顯腐蝕
    24 無明顯腐蝕
    25 無明顯腐蝕
    26 無明顯腐蝕
    27 無明顯腐蝕
    28 無明顯腐蝕
    29 無明顯腐蝕
    30 無明顯腐蝕
    31 無明顯腐蝕
    32 無明顯腐蝕
    33 無明顯腐蝕
   
   
    2.5 試驗結果分析
    (1)本次試驗共測試了33個樣品,所有樣品劃線區域的腐蝕都在離劃線處2mm以內,其中有18個樣品有明顯的腐蝕現象,占所有樣品的54.5%,有1個樣品在非劃線區域有輕微腐蝕,占所有樣品的3.1%。
    (2)本次試驗共測試了11個氟碳漆噴塗樣品,其中有1個氟碳漆噴塗樣品經120hCASS試驗後,其腐蝕離劃線處大約為1mm,占所有氟碳漆噴塗樣品的9.1%;有1個氟碳漆噴塗樣品經120hCASS試驗後無明顯腐蝕,占所有氟碳漆噴塗樣品的9.1%。
    (3)本次試驗共測試了22個粉末噴塗樣品,其中有4個粉末噴塗樣品經120hCASS試驗後,其腐蝕離劃線處大約為1mm,占所有粉末噴塗樣品的18.2%;有14個粉末噴塗樣品經120hCASS試驗後無明顯腐蝕,占所有粉末噴塗樣品的63.6%。
    3 結論
    從以上試驗結果AG8贵宾会可以看出,對於受檢麵劃交叉線的鋁合金粉末噴塗樣品和氟碳漆噴塗樣品,經過120h銅加速乙酸鹽霧試驗後,其腐蝕一般都在離交叉線 2mm以內,而在非劃線區域也將可能出現腐蝕現象。因此,AG8贵宾会得出以下結論:(1)銅加速乙酸鹽霧試驗的加速腐蝕速度相對比較快,經過120h銅加速乙酸 鹽霧試驗後,對於工業化生產的噴塗樣品在劃交叉線區域很多都有較明顯的腐蝕現象。(2)對於正常生產的粉末噴塗樣品和氟碳漆噴塗樣品,經過120h銅加速 乙酸鹽霧試驗後,其腐蝕一般都比較輕微,基本上都在離交叉線2mm以內,因此將GB 5237.4-2004和GB 5237.5-2004中的銅加速乙酸鹽霧試驗修改為將樣品表麵劃交叉對角線之後再進行試驗應該是可行的。
   

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