В последнее время все более широкое распространение получили декоративные порошковые покрытия. Обладая рядом достоинств они тем не менее не обладают должной коррозионной стойкостью, особенно в условиях постоянного воздействия агрессивных сред, что связано с присущей этим покрытиям дефектностью, наличием пор, повреждениями покрытия в процессе эксплуатации. Одним из возможных решений этой проблемы явилось бы использования высокоэффективного первого слоя, однако необходимость отверждать порошковое покрытие при высоких температурах резко ограничивает спектр применимых в этих условиях грунтов. Успешно эксплуатируемые в НПО Рокор грунты Метакор-01 УНО ® и Метакор-05 Сиал® способны длительно выдерживать температуры до 300 ^о С, и следовательно, не имеют температурных ограничений при использовании их в качестве первого слоя, для повышения коррозионной стойкости порошковых покрытий.

Основными целями настоящей работы было:

• Оценка адгезии порошковой эпоксидно-полиэфирной краски к грунту Метакор®

• Оценка коррозионной стойкости системы Метакор® — эпоксидно-полиэфирная краска.

• Определение оптимальной толщины эпоксидно-полиэфирной краски.

• Определение оптимальных условий отверждения грунта Метакор® перед нанесением эпоксидно-полиэфирной краски.

Исходные данные.

• Шероховатость стальной поверхности перед нанесением покрытия 40-50 мкм.

• Образцы с сушкой грунта при 20 ^оС длительностью 24ч, поверхностный слой порошковая эпоксидно-полиэфирная краска.

• Образцы с сушкой грунта при 20 ^оС длительностью 24ч и 3 ч при температуре 80 ^оС – поверхностный слой порошковая эпоксидно-полиэфирная краска.

Требования по эксплуатации покрытий:

• Температура +10…+40 ^оС

• Влажность до 100%

• Грязевые потоки

• Промывка струей воды и жесткими волосяными щетками

Описание испытаний.

На основании эксплуатационных требований была выбрана следующая схема испытаний:

1. Из полученных пластин было изготовлено 3 стандартных образца размерами 150х50х1,5 мм. Две грани образца оставлялись незащищенными.

2. На пластины, для моделирования воздействия абразива, наносились надрезы двух типов

• Надрез до стали

• Надрез до грунта (удалялось порошковое покрытие)

1. Образцы помещались в замкнутый объем с дистиллированной водой, таким образом, что половина образца оказывалась в воде (моделировалась промывка потоками воды), а половина в паро-воздушной фазе(влажность 100%).

2. Температура экспозиции была выбрана равной 50 ^оС. Время экспозиции образцов составило 1476 часов.

3. После экспозиции, для испытания образцов в наиболее жестком режиме - режиме набухание-сушка, образцы извлекались из воды, протирались сухой хлопчатобумажной тканью и помещались в сушильный шкаф – температура 50 ^оС на 72 часа.

4. После сушки все пластины термостатировались в эксикаторе при постоянной влажности 65% в течении 48 часов, после чего проводился их осмотр, оценивалось состояние покрытия в местах надрезов.

5. Далее в соответствии со стандартом ИСО 2409 оценивалась адгезия образцов по методу решетчатого надреза, адгезионная прочность оценивалась для следующих образцов:

6. Исходные образцы

7. Образцы с сушкой грунта при 20 ^оС 24ч – вода и паровоздушная фаза

8. Образцы с сушкой грунта при 20 ^оС 24ч и сушкой при температуре 80 ^оС в течении 3ч – вода и паро-воздушная фаза

• Выбирались места надрезов – для лучшей воспроизводимости результатов участки с толщиной 52мкм +_ 10%.

• В соответствии с требованием стандарта при толщине менее 60 мкм наносилось по 6 надрезов (продольных и перпендикулярных им) с шагом 1 мм.

• Оценивалась адгезионная прочность в соответствии с требованиями стандарта по 6 бальной шкале (наилучший результат 0,наихудший 5)

9. Помимо оценки эксплуатационных характеристик покрытия производилась также оценка дефектности покрытия, для чего использовался контактный микроскоп с 30-х увеличением и масштабной сеткой, при помощи которого подсчитывалось количество дефектов в 1 см², при этом для каждой толщины покрытия проводилось по 3 измерения и среднее значение наносилось на график. Дефектами покрытия считались кратеры (как сквозные - до грунта, так и поверхностные, резкие (градиентные) перепады на поверхности покрытия площадью ~0.01 см².

Результаты испытаний.

На покрытии отсутствуют вздутия, отслоения, а метод решетчатого надреза подтверждает высокую адгезию порошковой краски к грунту Метакор-01 и эффективности предложенной противокоррозионной системы.

1. При локальном повреждении порошковой краски, а также в местах кратеров, и сквозных дефектов коррозионное разрушение отсутствует, что говорит о эффективности применения грунта Метакор-01®

2. Благодаря применению грунта Метакор-01® коррозионные поражения в местах с поврежденным грунтом, локализуются в местах повреждения, разрастания очагов коррозии не происходит.

4. Снижение количества дефектов с ростом толщины покрытия и исходя из эмпирического правила - толщина покрытия (h), должна быть в три раза больше шероховатости по Rz, т.е. h=3*Rz, позволяет определить оптимальную толщину покрытия, которая должна составлять 120 – 150 мкм.

5. Существенного различия в защитных свойствах и дефектности покрытий различающихся условиями отверждения грунта Метакор-01 нет, что свидетельствует о достаточности отверждения при 20 ^о С, и об отсутствии влияния растворителя грунта на образование дефектности.

Рис.1 Разрез покрытия до стали (полностью удален слой грунта Метакор® в месте надреза) экспозиция в течении 1476 часов.

а) Экспозиция в воде в течении 1476 часов. Надрез до стали, полностью удален грунт Метакор ®	б) в паро-воздушной фазе в течении 1476 часов. Надрез до стали, полностью удален грунт Метакор ®

Рис.2 Разрез эпоксидно-полиэфирного покрытия до грунта Метакор® экспозиция в течении 1476 часов.

а) в воде в течении 1476 часов. Надрез до грунта  Метакор ® - видно что наличие грунта полностью останавливает коррозионный процесс.	б) в паро-воздушной фазе в течении 1476 часовНадрез до грунта  Метакор ® - видно что наличие грунта полностью останавливает коррозионный процесс.

Таблица 1. Оценка адгезионной прочности покрытия состоящего из грунта Метакор-01 УНО ® и эпоксидно-полиэфирной порошковой краски по ИСО 2409.

Рис2. Зависимость количества дефектов в покрытии (Метакор -01 -грунт, порошковая эпоксидно-полиэфирная краска) от его толщины.

Выводы .

1. Применение грунта Метакор значительно повышает коррозионную стойкость системы покрытия с эпоксидно-полиэфирной порошковой краской, обеспечивает длительную стойкость  в заданных технологических условиях.

2. Эпоксидно-полиэфирная краска обладает отличной адгезией к грунту Метакор.

3. Не требуется дополнительной термообработки грунта после его нанесения.

4. Толщина эпоксидно-полиэфирной краски должна быть не менее 120-150 мкм, при шероховатости поверхности 40-50 мкм.

16.06.2008 г. Горбатов Р.Е.