1 船舶防銹涂料的性能檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)
在各類船舶保護(hù)涂料中,對(duì)鋼基體來(lái)講,防銹涂料是最基本的材料。船底防銹涂料從瀝青系、乙烯系、氯化橡膠系到目前普遍應(yīng)用的環(huán)氧瀝青系,但由于瀝青致癌的危險(xiǎn)性,已引起世界各國(guó)的關(guān)注和限制,采用厚膜的純環(huán)氧系作為船底防銹涂料已成為趨勢(shì)。一次干膜厚度超過(guò) 100 m m 已是普遍,但是相應(yīng)的性能檢測(cè)方法,特別與相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比較,就有許多不適應(yīng),如附著力對(duì)防銹涂料來(lái)講,是一項(xiàng)最基本的性能評(píng)定方法,還有其他物理性能,如柔韌性、抗沖擊性等,其方法和指標(biāo)方面都有不適應(yīng)的,表 1 說(shuō)明目前國(guó)標(biāo)船舶涂料的附著力和其他試驗(yàn)方法比較。從表 1 可以看到:
表 1 船舶涂料主要物理性能試驗(yàn)方法比較
(1) 附著力試驗(yàn)方法雖然多數(shù)已采用直接拉開(kāi)法,但是直接拉開(kāi)法也有多種試驗(yàn)方法和對(duì)應(yīng)的儀器,對(duì)于一種涂料采用不同的測(cè)量方法和儀器,其測(cè)量的結(jié)果會(huì)有很大的不同,如目前在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)涂料體系采用附著力試驗(yàn)的方法: ASTM D4541 和便攜式附著力測(cè)定儀,按目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的儀器有 A1 ~ A5 共 5 種,有人采用其中 4 種儀器,分別對(duì)同一種涂料體系進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)結(jié)果有很大的差異,表 2 說(shuō)明試驗(yàn)結(jié)果情況。
表 2 無(wú)機(jī)富鋅底漆 / 環(huán)氧中間層漆 / 丙烯酸聚氨酯面漆體系附著力測(cè)試結(jié)果
從表 2 可以看到,在應(yīng)用直接拉開(kāi)法進(jìn)行附著力測(cè)試時(shí),有必要說(shuō)明采用的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)儀器,只有采用同一試驗(yàn)方法和試驗(yàn)儀器的比較才有意義,而同一方法(如: ASTM D4541 )、不同儀器就可能有不同的結(jié)果,這種由于試驗(yàn)方法和試驗(yàn)儀器不同而造成的差異在對(duì)不同涂料進(jìn)行比較時(shí)應(yīng)當(dāng)仔細(xì)分析結(jié)果。 (2) 對(duì)于厚膜型船舶涂料的應(yīng)用增加,一些試驗(yàn)方法和結(jié)果就不合適了,如無(wú)溶劑環(huán)氧飲水艙涂料用 GB/T 1731 來(lái)評(píng)定其柔韌性 2.5mm 的合格指標(biāo)就難達(dá)到。
(3) 從表 1 和表 2 分析,有必要對(duì)目前的國(guó)標(biāo)進(jìn)
行重新評(píng)定。
2 船底防污涂料的性能評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)方法的發(fā)展
2.1 防污涂料的性能評(píng)定和試驗(yàn)
由于防污涂料的發(fā)展,對(duì)其性能的評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)方法也需要作相應(yīng)的增加和改進(jìn),分以下幾方面敘述。
(1) 將防污涂料與配套船底防銹涂料作為一個(gè)體系進(jìn)行性能試驗(yàn),包括浮筏靜態(tài)浸泡試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和實(shí)船試驗(yàn),而不是單獨(dú)對(duì)防污涂料進(jìn)行試驗(yàn)。
(2) 原先只單獨(dú)對(duì)船底防銹涂料進(jìn)行的陰極保護(hù)相容性試驗(yàn)(即耐陰極剝離試驗(yàn))改進(jìn)為將防銹涂料和防污涂料配套的體系一起進(jìn)行試驗(yàn),并在浮筏靜態(tài)浸泡試驗(yàn)中也增加陰極保護(hù),這樣可與實(shí)際使用狀態(tài)一致。
(3) 對(duì)無(wú)毒防污涂料,如低表面能防污涂料(或稱不粘污損生物防污涂料)設(shè)計(jì)靜態(tài)污損生物附著和動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng),使附著生物擺脫防污涂料涂層表面相結(jié)合的試驗(yàn)程序和方法等。
2.2 新型防污劑的性能評(píng)定和試驗(yàn)方法
對(duì)于各國(guó)相繼推出的新型防污劑,是否得到環(huán)境保護(hù)部門(mén)的許可,及其從防污涂層中滲出的形式和數(shù)量多少是合理和允許等問(wèn)題,受到各國(guó)相關(guān)部門(mén)的關(guān)注。為此各國(guó)、各地區(qū)也在近年來(lái)抓緊制訂相應(yīng)的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)。船舶防污涂料的防污劑性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法主要有以下幾類。
2.2.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
(1) ISO15181 - 1 防污涂料中殺生物劑滲出率的測(cè)定——第 1 部分:殺生物劑萃取的通用方法。
(2) ISO15181 - 2 防污涂料中殺生物劑滲出率的測(cè)定——第 2 部分:銅離子和萃取和滲出率的計(jì)算。
2.2.2 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)材料和試驗(yàn)協(xié)會(huì)( A S T M )制訂的標(biāo)準(zhǔn) ASTM D5108 - 90 ( 96 )防污涂料體系在海水中有機(jī)錫滲出率的試驗(yàn)方法。
另外還有:防污涂料中總銅量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、防污涂料中有機(jī)殺菌劑的滲出率測(cè)定方法以及更加符合實(shí)船應(yīng)用的動(dòng)態(tài)滲出率測(cè)定方法等。
2.2.3 英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
BS 3900-K1 防污涂料殺生物劑及 BS 3900-K2 防污涂料銅離子滲出率測(cè)定方法。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法都是一種比較的方法,需要有對(duì)照的防污涂料,如法國(guó)海軍標(biāo)準(zhǔn)防污涂料 M150 。 BS3900-K2 使用的儀器是原子吸收光譜。
2.2.4 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)在 20 世紀(jì) 80 年代制訂了防污涂料防污劑含量的檢測(cè)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn): GB6824 - 86 船底防污涂料銅離子實(shí)海滲出率測(cè)定法及 GB6825 - 86 船底防污涂料有機(jī)錫單體實(shí)海滲出率測(cè)定法。上述標(biāo)準(zhǔn)方法已實(shí)行近 20 年,現(xiàn)在正在進(jìn)行修訂工作。主要改進(jìn)的地方有:銅離子和有機(jī)錫單體的測(cè)定從化學(xué)分析方法,改進(jìn)采用精密儀器測(cè)量;針對(duì)國(guó)際上已認(rèn)可的新型防污劑,如有機(jī)殺菌劑的檢測(cè)和滲出率的測(cè)定方法。
3 結(jié)論
船舶防銹涂料的發(fā)展,特別是高性能、高固體分、厚膜型防銹涂料的產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng),需要對(duì)性能評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行改進(jìn)和修訂。船舶防污涂料的發(fā)展和需要,對(duì)其性能評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)提出了更多的要求,目前迫切要求船舶涂料的生產(chǎn)、研究、檢測(cè)等各部門(mén)大力合作,共同制定符合新型防污涂料的檢測(cè)方法和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),如新型有機(jī)防污劑的測(cè)定方法、低表面能防污涂料的不粘污損生物的評(píng)定方法等,以便使得性能測(cè)定方法和標(biāo)準(zhǔn)能夠與防污涂料的發(fā)展保持一致。