Приложение №6 к Заключению № 075/15-503-2
Сталь с защитно-декоративными покрытиями полиэстер. Исследование внешнего состояния поверхностей образцов во время и после испытаний проводилось визуально и методом оптической фрактографии с исполь зованием бинокулярного микроскопа МБС-200. Оценку состояния покрытия в про цессе испытаний проводили по ГОСТ 9.407-84 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Методы оценки внешнего вида». В результате исследования внешнего вида поверхностей образцов в состоянии поставки (новых) установлено, что по внешнему виду защитно-декоративные по крытия полиэфирные полиэстер (ПЭ) однотонные, однородные, без потеков и механических включений. С целью оценки толщины покрытия и состояния материала исследуемых об разцов вблизи поверхностей проводился металлографический анализ (ГОСТ P 51694 метод № 5). Шлифы были приготовлены как в продольных, так и в попе речных сечениях. В результате анализа установлено, что защитно-декоративные покрытия на исследуемых окрашенных образцах трехслойные, состоящие из цинкового слоя, грунта и лакокрасочного покрытия (табл.1). Внешний вид и внутреннее состояние образцов в состоянии поставки при ведены в таблице 1.
Проведение ускоренных климатических испытаний. Ускоренные климатические испытания декоративных и защитных свойств по крытий проводились по ГОСТ 9.401-91 для условий эксплуатации в умеренном и холодном климатах по методу 2. (Определение стойкости покрытий к воздействию переменной температуры, повышенной влажности и солнечного излучения), ими тирующему комплексное воздействие климатических факторов открытой неагрес сивной атмосферы умеренного и холодного климатов). Метод 2 предусматривает проведение 15 циклов испытаний покрытий. Для прогнозирования срока службы испытания должны продолжаться до достижения критических значений оценок в баллах по защитным свойствам. Режим испытаний, последовательность перемещения и время выдержки об разцов в климатических камерах в одном цикле приведены в таблице 2.
Атмосферостойкость полимерных покрытий оценивали по декоративному виду и защитным свойствам в соответствии с ГОСТ 9.407-84. В результате проведенных испытаний на исследуемых образцах с покры тиями полиэстер наблюдаются множественные проколы, вздутия, точки ржавчины и заметное изменение цвета в виде посветления (АЗ4, АД4). Результаты испытаний по методу 2 свидетельствуют о сохранении защитных и декоративных свойств покрытий полиэстер в течение 45 циклов. Результаты ускоренных испытаний защитных и декоративных свойств покрытий приведены в таблице 3.
Ускоренные климатические испытания декоративных и защитных свойств покрытий проводили по методу 6 (Определение стойкости покрытий к воздей ствию переменной температуры, повышенной влажности, сернистого газа и сол нечного излучения), имитирующему комплексное воздействие климатических фак торов открытой промышленной атмосферы умеренного и холодного климатов (УХЛ1, по ГОСТ 9.104-79 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации», II тип атмосферы по ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортиро вания в части воздействия климатических факторов внешней среды»). Метод 6 предусматривает проведение 15 циклов испытаний покрытий. Для прогнозирова ния срока службы испытания должны продолжаться до достижения критических значений оценок в баллах по защитным свойствам. Режим испытаний, последовательность перемещения и время выдержки об разцов в климатических камерах в одном цикле приведены в таблице 4.
В результате проведенных испытаний по методу 6 на исследуемых образ цах с покрытиями полиэстер обнаружены множественные проколы, трещины и вздутия краски(АЗ4) и изменение блеска и цвета в виде посветления (АД2). Результаты испытаний по методу 6 свидетельствуют о сохранении защитных и декоративных свойств покрытий полиэстер в течение 40 циклов. Результаты ускоренных испытаний защитных и декоративных свойств покрытий приведены в таблице 5.
Ускоренные климатические испытания декоративных и защитных свойств по крытий проводились по ГОСТ 9.401-91 по методу 9, имитирующему все климати ческие применения. (Определение стойкости покрытий к воздействию переменной температуры, повышенной влажности, соляного тумана и солнечного излучения). Метод 9 предусматривает проведение 20 циклов испытаний покрытий. Режим ис пытаний, последовательность перемещения и время выдержки образцов в климати ческих камерах в одном цикле приведены в таблице 6.
Результаты испытаний по методу 9 свидетельствуют о том, что на покрыти ях полиэстер выявлены множественные проколы, трещины и вздутия краски (АЗ4), потускнение и изменение цвета (посветление) (АД3). Результаты испытаний по методу 9 свидетельствуют о сохранении защитных и декоративных свойств покрытий полиэстер в течение 30 циклов. Результаты ускоренных испытаний защитных и декоративных свойств по крытий приведены в таблице 7.
Определение стойкости покрытий к перепаду температур от минус 60 °С до плюс 60 °С проводили по ГОСТ 27037-86 «Покрытия лакокрасочные. Метод определения устой чивости к воздействию переменных температур». Метод предусматривает проведение 10 циклов испытаний покрытий. Результаты ускоренных испытаний защитных и декоративных свойств покрытия в условиях термоудара приведены в таблице 8.
Анализ результатов испытаний показал, что после 10 циклов испытаний на покры тиях полиэстер выявлены локальные проколы (АЗ2) и посветления (АД2). Определение адгезии покрытий. Адгезию покрытий определяли в соответствии с ГОСТ 15140-78 «Материалы лако красочные. Методы определения адгезии» по методу решетчатых надрезов. Слой лакокрасочных покрытий обладает высокой адгезией к металлической основе, что подтверждено результатами тестов по «методу решетчатого надреза». В результате исследований на образцах как в исходном состоянии, так и после испытаний отслаивания покрытия на точках пересечения насечек не выявлено, что соответствует высшему баллу по классификации ISO. Анализ результатов исследования показал, что, адгезия покрытий полиэстер – 0-1 балл, что соответствует требованиям метода А по ГОСТ 15140, согласно которого адгезия покрытия по методу решетчатых надрезов должна составлять не более балла 3. Исследования по определению стойкости покрытий при воздействии климатиче ских внешних факторов проводились по ГОСТ 9.401-91 по методу Б - распространение коррозии от надреза. Коррозионные испытания образцов с надрезами проводились в кли матической камере соляного тумана с постоянным распылением 3% -ного раствора NaCl при относительной влажности 98% и температуре в камере 400 С в течение 1000 часов. 58 После воздействия коррозионно-агрессивной атмосферы в зонах царапин после снятия краски коррозионных повреждений не обнаружено (табл.9), что соответствует требовани ям ГОСТ, согласно которым распространение коррозии от надреза не должно превышать 2 мм.
Анализ результатов исследования 59 Целью работы является исследование коррозионной стойкости оцинкованных сталей с покрытиями полиэстер. При анализе были проведены ускоренные коррозионные испытания по ГОСТ 9.401-91 (методы 2, 6, 9), имитирующие комплексное воздействие климатических факто ров открытой промышленной атмосферы умеренного и холодного климатов неагрессив ных, слабо- среднеагрессивных сред с целью исследования физико-химических и защит но-декоративных свойств полимерного порошкового покрытия. Анализ результатов ис пытаний показал, что покрытия полиэстер, нанесенные на поверхность оцинкованной стали, обладают высокими физико-механическими свойствами, так как до и после клима тических испытаний адгезия покрытия по методу решетчатых надрезов по ГОСТ 15140 78 составляет 0 балл. Оценку атмосферостойкости покрытий проводили по методу воздействия нейтрального соляного тумана (метод Б). В результате исследования установлено, что покрытия обеспечивают защиту изделий от воздействия коррозионно-агрессивной среды без признаков коррозии стальной основы в течение более 1000 часов. Вывод В результате проведенных испытаний физико-механических, защитных и декора тивных свойств стали с покрытием полиэстер, производства ООО «Компания Металл Профиль» установлено, что для применения в неагрессивных и слабоагрессивных средах срок службы составит не менее 10 лет (отсутствие сквозной коррозии в результате окис ления стальной основы), не менее 5 лет (отсутствие растрескивания или отслаивания по крытия).
Отв. исп. Волкова О.В.,
научный сотрудник каф. ЗМиТП