在阿拉伯灣科威特的索亞巴工業(yè)地帶的五個老化地點對11種工業(yè)涂層的性能和耐久性進行了兩年半的研究。涂層性能與普遍的工業(yè)大氣條件有關,并將它們在實驗室加速試驗中的表現(xiàn)進行比較。經(jīng)驗表明,在科威特工業(yè)區(qū)這樣的條件下,涂層的降解速度往往比大多數(shù)為其西方國家開發(fā)的涂層系統(tǒng)快。
為科威特工業(yè)區(qū)使用的工業(yè)涂層制定適當?shù)倪x擇標準的需求日益增長。許多為溫帶地區(qū)開發(fā)和制造的涂層系統(tǒng)已被用于炎熱和惡劣的氣候,但它們在那里的性能表現(xiàn)不足。(應該注意的是,一些故障與在惡劣天氣條件下使用的油漆有關。)。然而,關于阿拉伯灣工業(yè)涂層暴露試驗的性能或結果的信息很少?,F(xiàn)有的信息都是基于個別公司對自己的產(chǎn)品進行的測試,以及具體的測試結果和比較在很大程度上還沒有公布。有一篇論文介紹了在沙特阿拉伯的大氣條件下,幾種海洋、工業(yè)和住宅涂層在10年內的性能的廣泛數(shù)據(jù)。該論文還涵蓋了鋁醇酸、醇酸搪瓷、氯化橡膠、環(huán)氧樹脂和乙烯基膠泥涂層系統(tǒng)在溫和、煉油廠和海洋環(huán)境下20年的使用性能。所有的涂層在暴露條件下似乎都表現(xiàn)良好。該文件的結論是,影響大多數(shù)這些涂層系統(tǒng)的服務性能的最關鍵因素是表面處理。
其他研究涉及一系列建筑材料,包括塑料、密封劑和暴露在沙特阿拉伯迪拜天氣條件下超過7年的塑料、密封劑和混凝土砂漿表面涂層。在迪拜的高平均溫度和極端溫度下,所研究的大多數(shù)材料的降解速度比暴露在英國的場地上時降解得更快。然而,在這兩個地點之間無法確定單一的加速因素。
目前的測試計劃是為了滿足信息的需求,并為當?shù)毓I(yè)的決策者提供關于工業(yè)帶特定區(qū)域的涂層選擇的指導。本文描述了在不同的測試地點暴露兩年半,獲得了商業(yè)涂層系統(tǒng)的性能結果。由于戶外測試需要長期暴露,所以首先在實驗室老化加速測試中對涂層進行了評估。
在索亞巴工業(yè)區(qū)的五個試驗點,在朝南45度角的架子上,一式三份涂有1 1系統(tǒng)的試驗板被曝光。
五個測試點的位置如下:
場地A(離海0.2公里)-重度污染(在煉油廠和氯堿[氫氧化氯鈉]廠的下風口)。
場地B(距海0.55公里)-重度污染(緊鄰煉油廠、海水淡化廠和發(fā)電廠)。
場地C(距海1.5公里)-重度污染(來自煉油廠的上風口,旁邊是水泥熟料廠)。
場地D(離海3公里)-輕度污染(農(nóng)村地區(qū))。
場地E(離海15公里)-輕度污染(農(nóng)村地區(qū))。
在編寫本報告時,接觸期為兩年半。每個月對板材進行檢查,看是否有生銹、開裂、粉化和一般外觀等缺陷,并以60度角測量光澤保持率。根據(jù)ASTM D610-43對板材進行評級。
選擇了五個具有不同工業(yè)區(qū)環(huán)境參數(shù)(表4)和距離阿拉伯灣不同距離的地點進行室外面板暴露。從表5中可以看出,聚氨酯(系統(tǒng)5、6、7、10和11)環(huán)氧云鐵(系統(tǒng)3)和丙烯酸水基(系統(tǒng)8)涂層系統(tǒng)優(yōu)于其他涂層系統(tǒng),即使在現(xiàn)場B的嚴重污染環(huán)境中也是如此。這種性能趨勢在加速實驗室測試的結果中也很明顯。在戶外老化曝曬過程中,大多數(shù)涂層在所有測試點都不能保持其光澤值;例外情況是系統(tǒng)3、5、7、10和11暴露在地點D和E。一般來說,光澤保持率作為時間曲線的函數(shù)的比較(圖 1至5)用于聚氨酯系統(tǒng) (5、6、7、10和11)和云母氧化鐵環(huán)氧體系(3)表明,這些涂層比試驗現(xiàn)場暴露的其他涂層體系(丙烯酸樹脂[2和9]和氯化橡膠
氯化橡膠(系統(tǒng)4)和醇酸光澤(系統(tǒng)9)涂層系統(tǒng)在所有試驗中暴露后顯示出檢查缺陷(未穿透面漆的細微裂紋) 。據(jù)報道,在油基漆中,如醇酸光澤系統(tǒng),水和老化會逐漸浸出增塑元素,使膜隨時間變脆。此外,在氯化橡膠涂層中,增塑劑元素可以在熱的影響下遷移。在這些測試條件下,這兩個系統(tǒng)被證明不適合室外應用。此外,與測試的其他體系相比,醇酸樹脂體系遭受嚴重的粉化。粉化是在漆膜表面形成一層易碎的粉狀涂層,這是由于粘合劑因老化而分解造成的,尤其是暴露在陽光的光化學活性光線和露水冷凝物下的結果。
不同的粘結劑有不同的反應速度;例如,環(huán)氧樹脂(體系3)反應相當快;丙烯酸和聚氨酯可以長期保持不變。
然而,環(huán)氧樹脂的粉化 一般認為這只是一種表面現(xiàn)象,因此除了對外觀沒有危害。
在所有情況下,粉化通常被認為是最可接受的失效形式,因為后續(xù)維護的表面處理通常只包括去除松散的粉狀材料。
此外,在需要維護涂層之前,醇酸樹脂系統(tǒng)在惡劣的大氣條件下,例如在試驗地點A、B以及在某種程度上,預計不會存活超過一至三年。
就底層鋼的腐蝕保護而言,所有測試的涂層系統(tǒng)都提供了不同的保護水平,具體取決于 取決于現(xiàn)場的主要大氣條件。表4列出了為五個接觸點收集的年平均(1988年至1989年)大氣數(shù)據(jù)。地點A和B的條件似乎最為惡劣,大氣中二氧化硫、氨、硫化氫和氮氧化物的濃度較高。此外,站點A和B大氣中懸浮顆粒中的銨離子和氯離子濃度遠遠高于其他站點中觀察到的濃度。地點A和B靠近海邊,相對濕度稍高,會導致面板表面長時間潮濕。如光澤損失所反映的,暴露在現(xiàn)場C的涂層的降解比預期的要快。這可以歸功于附近的水泥熟料廠。 經(jīng)過兩年的暴露,涂層表面定期清除大量的熟料粉塵。對粉塵的分析表明存在38%的氧化鈣、20%的二氧化硅和6.55%的硫酸鹽。
在索亞巴地區(qū)的所有測試地點,聚氨酯和環(huán)氧樹脂-氧化鐵基系統(tǒng)的表現(xiàn)(包括美觀和耐腐蝕性)都比其他研究的涂層系統(tǒng)好。
聚氨酯表面涂層的系統(tǒng)為鋼材提供了很好的防腐保護。雖然它們最初很昂貴,但其有效壽命很長。
與聚氨酯體系相比,基于醇酸樹脂、丙烯酸樹脂和氯化橡膠的常規(guī)涂層體系表現(xiàn)一般。