屏蔽性涂层脱层现象的实质

　　普通环氧涂层钢筋在混凝土结构服役过程中出现的涂层脱层现象，在熔融结合环氧涂装技术用于管道防护例子中也已出现，如图5所示。
 

　　该图表现的是美国1965年用熔融结合环氧涂层加阴极保护的方法防护管道，经20年后，因管道走向改动需移位，在挖开时目测，管道表面涂层无损伤，但用刀划开涂层后，涂层即轻易脱落。涂层下钢管表面因有阴极保护仍很光亮，无腐蚀产物，但是涂层显现出很明显的脱层现象。

　　可以推断熔融结合环氧涂层的脱层是涂层防护过程中矢效的一种主要形式。弄清涂层脱层的本质，无疑将有力推动材料腐蚀与防护理论的发展，及材料腐蚀防护技术的进步。

　　有溶剂液体涂料在成膜过程中溶剂必然挥发丽形成无数孔隙。同时涂膜固化过程中挥发的小分子引起较多的显微针孔，再加上涂膜的树脂和固化剂的不均匀性，造成了固化交联结构的不均匀，必然导致涂膜结构的不均匀性。这类涂层在腐蚀环境中会出现不同类型的失效现象，如起泡、开裂、锈蚀、片状剥落、粉化、缺陷处的剥离等，这些现象已都有标准定量描述。

　　但这些标准中，没有列出涂层脱层防护失效现象，这可能是这类涂层都是有缺陷涂层，涂层脱层还来不及产生就已失效，因此，可以说涂层的脱层主要发生在无缺陷的涂层中。

　　这类无缺陷涂层，有如下定义：

　　（1）涂层在基体表面应该是连续体，无针孔存在；

　　（2）涂层的高分子结构应该是稳定和均一的，实现了充分固化，可在玻璃化温度以下10℃，长期稳定工作。

　　熔融结合环氧涂层是属于无缺陷涂层，近10年发展的液体无溶剂涂料，也属于这类涂层。涂层脱层是无缺陷涂层中表现较为单一的一种失效的形式。

　　涂层脱层的检验方法

　　保护钢材的熔融结合环氧无缺陷涂层在水介质中，涂层的脱层是其失效的主要过程，因此这类涂层的湿附着力是一种关键性能。加拿大国家标准CAN/CSA-Z245.20提出了测定湿附着力的方法。

　　把涂层的试样浸泡在95℃蒸馏水中，浸泡一天后，从水中取出，在试样涂层表面用刀划成15mm×30mm的方格，1h后冷却到常温，再用尖刀在方格四边角撬剥，观察撬剥的不同结果。根据涂层剥落现象，涂层脱层的标志定义为五个等级，1级表示涂层无剥离现象，保持涂层完好的防护状态；5级表面涂层全部剥开，用手很易把涂层成片撕下，表明涂层已发生脱层，这种方法简单易行，但不够准确、灵敏，不能定量的反映涂层脱层湿附着力定量变化的全过程，有待进一步研究提出更有效的方法，目前还只能用这种方法。湿附着力评级示意图如6所示。
 

　　无缺陷涂层脱层生成的原因

　　为什么涂层在水环境下会产生涂层脱层，国内外已进行了大量的研究。

　　Nguyen  T在1995年用FTIR一MIR红外光谱全反射技术，展开了这方面研究。通过水谱图和涂层谱图增减相对应的变化，发现有厚度约50nm水相形成，与脱层有直接关联。但水相形成的机理还有待进一步研究。此问题的研究清楚将会进一步推动防护涂层的发展。

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