Badania powłok lakierowych
Właściwy dobór zestawów i systemów powłok lakierowych do antykorozyjnego zabezpieczania konstrukcji metalowych eksploatowanych w określonych warunkach środowiskowych ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia długotrwałej i efektywnej ochrony antykorozyjnej tych obiektów. Obecnie do badań, oceny i doboru lakierowych systemów powłok ochronnych stosuje się normę PN-EN ISO 12944:2001 ark 5 i 6.
Tablica 4. Badania właściwości fizyko-mechanicznych powłok oraz odpowiadające im normy.
Zgodnie z wymaganiami tej normy, powłoki lakierowe przewidziane do długotrwałego zabezpieczania konstrukcji stalowych lub stalowych-ocynkowanych (powyżej 15 lat), nie powinny wykazywać żadnych zmian korozyjnych i destrukcyjnych po 480 godzinach narażania w komorze solnej wg PN-ISO 7253:2000 dla kategorii korozyjności atmosfery C3, po 720 godzinach dla kategorii C4 i 1440 godzinach dla kategorii C5. Norma ta zakłada także minimalną wartość adhezji powłok lakierowych 5 MPa do stalowego podłoża oraz 4 MPa do powierzchni cynku. Ponadto do oceny jakości powłok lakierowych przeznaczonych do zabezpieczeń konstrukcji metalowych eksploatowanych w środowiskach atmosferycznych mogą być stosowane następujące znormalizowane metody badań:
- w komorze klimatycznej z promieniowaniem UV wg PN-EN ISO 11341:2001- w komorze z wilgotnym SO2 wg PN-EN ISO 3231:2000
- w komorze z ciągłą kondensacją pary wodnej wg PN-EN ISO 6270:2001
- badania odporności na oddziaływanie cieczy wg PN-EN ISO 2812:2001.
Na podstawie wieloletnich doświadczeń własnych stwierdzono, że dla właściwego doboru powłok lakierowych przeznaczonych do eksploatacji w naturalnych środowiskach atmosferycznych praktyczne znaczenie mają, obok badań w komorze solnej, dwie pierwsze z wyżej wymienionych metod tj:
- badania w komorze klimatycznej z promieniowaniem UV, pozwalające na określenie odporności powłok na destrukcyjne działanie promieniowania słonecznego i wody,
- badania w komorze z atmosferą wilgotnego SO2 pomocne przy selekcji powłok lakierowych przeznaczonych do eksploatacji w silnie zanieczyszczonych środowiskach miejskich i przemysłowych.
Dla pełnej oceny walorów ochronnych powłok lakierowych, koniecznym jest oprócz prób korozyjnych, zbadanie również całego zespołu ich właściwości fizyko-mechanicznych tj.: grubości, przyczepności, elastyczności, tłoczności, twardości względnej, ścieralności oraz odporności na zarysowanie i uderzenie. W tablicy 4 podano normy, wg których wykonywane są te badania oraz stosowane przyrządy. W wyniku wielokrotnie dokonywanej oceny stanu degradacji lakierowych powłok ochronnych, nałożonych na konstrukcjach wsporczych linii WN, eksploatowanych na terenie całego kraju oraz na obiektach mostowych i konstrukcjach wsporczych lamp ulicznych miasta Wrocławia, stwierdzono znaczną ich degradację po stosunkowo krótkim czasie ich eksploatacji w naturalnych warunkach atmosferycznych. Powłoki te spełniały wymagania normy PN-EN ISO 12944:2001, ark. 5 i 6, a mimo to w praktyce uległy wysokiej degradacji po czasie eksploatacji znacznie krótszym od przewidzianego ww. normą. Ponadto na rynku krajowym dostępna jest duża ilość wyrobów lakierowych o bardzo zróżnicowanej odporności korozyjnej zwłaszcza, na działanie agresywnych środowisk atmosferycznych. Obok powłok o bardzo słabej i średniej odporności, występują również powłoki o wysokiej odporności korozyjnej i dużej wytrzymałości na destrukcyjne oddziaływanie promieniowania UV i wody. Niejednokrotnie przy zastosowaniu obecnie obowiązujących znormalizowanych metod badań oznaczających się zbyt niską agresywnością środowisk probierczych, nie jest możliwe odpowiednie ich zbadanie i zróżnicowanie, a przez to dokonanie właściwej selekcji. W celu zbadania trwałości i dokonania właściwej selekcji powłok lakierowych o wysokiej odporności na destrukcyjne działanie promieniowania UV i wody, oraz podwyższonej odporności korozyjnej w Pracowni Badań Korozyjnych IEL/OW we Wrocławiu opracowano dwie własne metody badań o znacznie zwiększonej w porównaniu do metod znormalizowanych, agresywności środowisk probierczych tj:- metodę badań w komorze klimatycznej, w której zastosowano dwie lampy rtęciowo-kwarcowe, średniociśnieniowe o wysokiej energii promieniowania UV,- metodę badań w komorze korozyjnej ze specjalnie dobranym składem chemicznym rozpylanej solanki i dobowym cyklem badań (komora z testem specjalnym).
Badania degradacji powłok lakierowych
Badania porównawcze stopnia degradacji powłok wykonano dla farb alkidowych, poliwinylowych, akrylowych, epoksydowych i poliuretanowych.
Zbadano również wpływ fotostabilizatorów typu HALDS (Hindred Amine Light Stabilisers) na wzrost odporności powłok na działanie promieniowania UV. Do wyjściowych handlowych wyrobów lakierowych dodawano odpowiednie dla danego gatunku farby fotostabilizatory w ilości 0,5% mas. Stosowane dodatki emulgowano w wyjściowych farbach w czasie 20 min. w aparacie DISPERMAT firmy Getzman. Farby wyjściowe i modyfikowane nałożono na stalowe płytki testowe. Przygotowanie próbek do badań było zgodne z normą PN-EN ISO 1514:2000. Powłoki badanych farb narażano w czasie 500 h w dwóch komorach klimatycznych o różnej energii napromienienia UV:
