Antykorozja

MATERIAŁY I METODY BADAŃ

Zastosowane materiały

Na podłoże pod powłokę polimerową została wybrana stal jakościowa niestopowa, przeznaczona do walcowania na zimno o grubości 1,0 mm oznaczona wg PN-EN 10027-1: 2007 symbolem DC01 [6].
Wytypowano trzy różne powłoki: chlorokauczukową (Chl) i ftalową (Ft) (producent Śnieżka) oraz alkidową (producent Jedynka), które służą przede wszystkim jako zabezpieczenia antykorozyjne.
Powłoka chlorokauczukowa charakteryzuje się podwyższoną odpornością na zarysowania, uderzenia oraz działanie czynników atmosferycznych. Główną zaletą powłoki są jej własności antykorozyjne przy jednoczesnym spełnianiu funkcji dekoracyjnych [7]. W tabeli 1
zestawiono skład chemiczny powłoki chlorokauczukowej.
Temperatura wrzenia przy ciśnieniu atmosferycznym powłoki chlorokauczukowej wynosi 137°C. Gęstość cieczy przy temperaturze 20°C to 1200 kg/m3. Samozapłon produktu może ulec przy temperaturze 238°C, natomiast zapłon przy 25°C [7].

Kolejna ftalowa powłoka, również producenta Śnieżka, posiada odporność na wybrane środki dezynfekcyjne, czynniki mechaniczne i atmosferyczne. Charakteryzowana jest jako powłoka trudnopalna (klasa palności D-s1, d0) oraz posiadająca bardzo dobrą jakość krycia [8]. W tabeli 2 zestawiono skład chemiczny powłoki ftalowej.
Gęstość cieczy przy temperaturze 20°C wynosi 1200 kg/m³. Temperatura wrzenia powłoki ftalowej przy ciśnieniu atmosferycznym to 129°C. Do zapłonu produktu może dojść przy temperaturze 41°C, natomiast samozapłon może nastąpić już przy 200°C [8].
Powłoka alkidowa producenta Jedynka jest przeznaczona do drewna, drewnopochodnych materiałów i stali. Powłoka alkidowa jest cieczą łatwopalną o gęstości 1200 kg/m³, która posiada odporność na korozję, wgniecenia oraz uderzenia. Posiada dobre własności adhezyjne oraz walory estetyczne. Zawiera: węglowodory, C9-C11, n-alkany, izoalkany, cykliczne, <2% węglowodorów aromatycznych [9].

Metodyka badań

Badania odporności na uderzenia dokonano według wytycznych zawartych w normie PN-EN ISO 6272-1:2011 [10]. W metodzie tej wyznacza się minimalną wysokość, z jakiej opuszczony ciężarek powoduje mechaniczne uszkodzenie badanej powłoki. Miejsce odkształconej powłoki ocenia się przy użyciu mikroskopu lub lupy w powiększeniu 10-krotnym [1, 10]. Schemat przyrządu do badania odporności na uderzenia powłok został przedstawiony na rysunku 1.
Główny element przyrządu stanowi obciążnik zakończony kulistym wgłębnikiem o średnicy 20 mm, który ustawia się na odpowiedniej wysokości w prowadnicy rurowej. Badanie polega na stopniowym zwiększaniu wysokości do momentu przerwania struktury powłoki. Podczas badań zastosowano obciążnik o masie 1 kg.
Odporność na ścieranie powłok wyznaczono zgodnie z normą PN-76/C-81516. Próbki umieszczono pod dwoma różnymi kątami α=45° i α=80° na urządzeniu widocznym na rysunku 2. Powłoka poddawana była działaniu strumienia materiału ściernego wsypywanego porcjami do leja przyrządu, który następnie rurą transportującą swobodnie spadał na jej powierzchnię. Masa jednej porcji elektrokorundu podawanego do leja zasypowego wynosiła 3,5 kg, natomiast w momencie przetarcia powłoki porcję ścierniwa zmniejszono do 0,5 kg. Badania kontynuowano do momentu ukazania się powierzchni podłoża stalowego w kształcie elipsy, której większa średnica wynosiła 3,6-3,7 mm. Jako materiał ścierny zastosowano elektrokorund szlachetny 99A (wg PN-M-59111: 1976) o symbolu ziarna F30-rozmiar 600-710 µm (wg PN-ISO 8486-2:1998) (rys. 3).

Elektrokorund szlachetny jest syntetycznym ścierniwem wielokrotnego użytku, którego podstawowym składnikiem jest tlenek glinu (zawartość Al2O3 ponad 99%), a pozostałymi są Na2O, K2O, CaO, SiO2 i Fe2O. Jego twardość wynosi powyżej 9 w skali Mohsa, a gęstość właściwa 3,95 ±0,5 g/cm³.
Ścieralność powłoki wyznaczono ze stosunku masy materiału ściernego (M), użytego do całkowitego przetarcia badanej powłoki i odsłonięcia fragmentu powierzchni podłoża stalowego (rys. 4), do grubości tej powłoki (G) [1,2].