ICS87.040 G50 中华人民共和国国家标准 GB/T31411—2015 船舶防污漆磨蚀率测定法 Standardtestmethodforerosionrateofantifoulingcoatings 2015-05-15发布 2015-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)归口。 本标准负责起草单位:中国船舶重工集团公司第七二五研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公 司、庞贝捷涂料(昆山)有限公司、中远佐敦船舶涂料有限公司、海虹老人涂料(中国)有限公司、上海国际 油漆有限公司、上海涂料技术中心。 本标准主要起草人:王晶晶、苏春海、杨琳、谢志鹏、王健、叶章基、李荣俊、危春阳、孙凌、许春生、 任润桃。 ⅠGB/T31411—2015 船舶防污漆磨蚀率测定法 1 范围 本标准规定了通过旋转动态模拟装置和涂层厚度测试分析方法测定不同速度下船舶防污涂层磨蚀 率的试验装置、试验程序和方法。 本标准适用于符合GB/T6822中含防污剂的自抛光型或磨蚀型船舶防污漆的磨蚀率测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T6822 船体防污防锈漆体系 3 原理 在试验样板上制备磨蚀型或自抛光型防污涂层样品,然后将样板安装在旋转模拟装置上浸没于水 中,以一定速度进行磨蚀试验。一定的时间间隔后,取出试验样板,测试防污涂层磨蚀前后的厚度变化, 根据磨蚀时间计算防污涂层的磨蚀率。 4 仪器设备 4.1 旋转动态模拟试验装置 4.1.1 圆盘动态模拟试验装置 第一种为圆盘动态模拟试验装置,该装置包括电机、传动构件、支架、圆形水槽和恒温装置组成,如 图1,装置具体参数如下: a) 电机:功率为1.5kW,转速范围为0~1500r/min; b) 传动构件:材质为双相不锈钢2507; c) 支架:尺寸规格为长1250mm×宽1250mm×高1820mm,材质为Q235A; d) 圆形水槽:尺寸规格为ϕ800mm×高度400mm×厚度30mm,材质为有机玻璃; e) 恒温装置:尺寸规格为700mm×650mm×1050mm,内胆材质为316不锈钢,功率为5kW; f) 试验要求:试验海水总水量260L,天然海水需经过滤除去砂石等杂质。 1GB/T31411—2015 图1 圆盘动态模拟试验装置示意图 4.1.2 转鼓动态模拟试验装置 第二种为船舶防污漆防污性能动态试验用转鼓动态模拟试验装置(图2),该装置包括电机、传动装 置和转鼓固定架组成,装置具体参数如下: a) 电机:功率≥15kW,转速范围为0~1300r/min; b) 传动构件:材质为双相不锈钢2507; c) 转鼓支架:转鼓支架直径为80cm,材质为316不锈钢; d) 试验要求:天然海水池。 图2 转鼓动态模拟试验装置 4.2 磨蚀厚度检测设备 4.2.1 激光测厚装置 激光测厚装置测试平台、CCD激光位移传感器以及样品托台三部分组成,测试平台为X-Y轴方 2GB/T31411—2015 向,X轴、Y轴位置有记忆功能,该装置适用于转鼓动态模拟试验方法和圆盘动态模拟试验方法测试, 装置具体参数如下: a) 测试平台:X轴为0~170mm,Y轴行程为0~120mm,位移精度为0.01mm; b) 激光位移传感器:测量范围9mm~11mm,扫描速度为每秒280~5000个数据,检测分辨率 ≤0.3μm。 4.2.2 光学显微镜 光学显微镜仅适用转鼓动态模拟试验方法测试,装置具体参数如下: a) 标尺精度:≤0.5μm; b) 变焦镜头放大倍率:0~1000X; c) 功能:具备彩色拍照功能。 5 试样样板规格 试验样板为两种规格,一种是圆盘动态模拟装置用试验样板;另一种是转鼓动态模拟装置用试验样 板,具体规格要求见表1、图3及图4。 表1 试验样板规格 试验样板名称 试验样板代号 样板材质 样板尺寸 圆盘动态模拟装置用试验样板 Ⅰ型样板 硬度PVC板或其他复合材料ϕ300mm×5mm 转鼓动态模拟装置用试验样板 Ⅱ型样板3240型号环氧玻璃钢或其他复合材料100mm×60mm×2mm 单位为毫米 图3 圆盘动态模拟试验装置样板尺寸示意图 3GB/T31411—2015 单位为毫米 a) 激光测距法用试验样板 b) 光学图像法用试验样板 图4 转鼓动态模拟装置用试验样板尺寸示意图 6 试验程序 6.1 试样制备 6.1.1 激光测距用试样制备 激光测距用试样制备适用于Ⅰ型样板和Ⅱ型样板两类样板,具体制备程序如下。 采用铅笔将样板的涂装区域画出,非涂装区域作为激光厚度测试的对照面,采用0.177mm(80目) 砂纸手工打磨涂装区域,非涂装区域采用纸胶带贴覆,避免防污漆污染,然后采用喷涂或湿膜制备器在 涂装区域上均匀涂装2道防污漆,涂层厚度达到约300μm,每种涂料需制备三个平行样,见图3和图4。 样品根据产品技术要求,在环境温度(23±2)℃、湿度(50±2)%条件下干燥直至实干,即可撕掉纸胶带。 6.1.2 光学图像用试样制备 光学图像用试样制备适用Ⅱ型样板,具体制备程序如下: a) 采用0.177mm(80目)砂纸进行手工打磨,再进行防污涂层试样的制备,采用喷涂或漆膜制备 4GB/T31411—2015 器在试板上均匀涂装2道防污漆,涂层厚度达到约300μm,每种涂料需制备三个平行样; b) 样品根据产品技术要求,在环境温度(23±2)℃、湿度(50±2)%条件下干燥直至实干; c) 待试样干燥后,按照图5示意图,采用纸胶带贴覆形成10mm宽度的防污涂层裸露区域,再采 用不产生磨蚀的氯化橡胶面漆喷涂防污涂层裸露区域,形成10mm宽度参考面覆盖层作为非 磨蚀涂层; d) 待面漆表干后即可撕掉纸胶带,避免面漆通过胶带缝隙渗透而污染防污涂层测试面,试样持续 在环境温度(23±2)℃、湿度(50±2)%条件下干燥直至氯化橡胶面漆实干,厚度约100μm。 单位为毫米 图5 Ⅱ型样板安装示意图 6.2 磨蚀前厚度检测 试样制备完后,根据产品技术要求进行干燥,将浸泡于海水14d,直至其溶胀平衡后,在环境温度 (23±2)℃、湿度(50±2)%条件下干燥2d。然后进行磨蚀试验前的原始厚度检测,厚度检测具体程序 见6.5.2。 注:原始厚度检测仅适用于6.5的激光测距分析方法。 6.3 试样安装 6.3.1 Ⅰ型样板安装 将Ⅰ型样板安装在传杆轴底部金属圆片下,样板通过螺母固定在传动连杆的末端进行试验(见 图1)。 6.3.2 Ⅱ型样板安装 将三块Ⅱ型平行样板通过螺母固定于动态模拟试验样板上(见图6),然后将动态模拟试验样板安 装于转鼓支架上(见图7)。 5GB/T31411—2015 说明: 1———上下夹板; 2———塑料压条; 3———螺钉; 4———试验样板。 图6 动态模拟试验样板在转鼓上的安装示意图 6.4 旋转动态模拟试验 6.4.1 圆盘动态模拟磨蚀试验 在海水温度为(23±2)℃条件下,将Ⅰ型样板上的涂层试样浸没于海水中,样板离水槽距离为 20cm,设定电机转速,开启旋转装置进行磨蚀试验。圆盘动态模拟磨蚀试验一次可分别进行9kn~ 30kn速度下的涂层磨蚀率。电机转速与试验节数的换算按式(1): v航速=v转速×120×π×R/185200…………………………(1) 式中: v航速———航速,单位为[节(kn)]; v转速———电机转速,单位为转每分(r/min); R———表示圆盘圆点至测试涂层区域之间的半径距离,单位为厘米(cm)。 示例:电机转速设定为1053r/min,测试位置至圆盘圆点的距离为14cm,则表示该位置的航速为30kn。 6.4.2 转鼓动态模拟磨蚀试验 在天然海水室温环境下,打开天然海水池阀门,将海水注入海水池,使Ⅱ型样板的涂层试样浸没于 海水中,样板浸没深度为1m,设定转速,开启装置进行磨蚀试验。转鼓动态模拟磨蚀试验可通过调节 转鼓速度分别进行不同速度下(9kn~25kn)的涂层磨蚀率。 注:推荐磨蚀率检测的仲裁磨蚀速率为18kn。 6.5 试样磨蚀厚度检测 6.5.1 光学图像分析法 磨蚀试验结束后,将样板取出,用自来水冲洗样板表面,在环境温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)% 下干燥2d后进行涂层的厚度检测。采用浇筑透明无溶剂环氧树脂进行固化包埋样板,推荐采用618 环氧树脂与T31固化剂作为包埋用树脂,推荐比例为618环氧树脂∶T31固化剂=25∶4。待固化后, 6GB/T31411—2015