实海浸泡条件下聚氨酯涂层的失效行为

作者：马纪源; 郭辉; 张馨月; 李传鹏; 解杰; 罗来正; 周堃^*; 刘杰^*

来源：表面技术, 2023, 52(01): 178-186.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.01.018

• 聚氨酯涂层
• 实海浸泡试验
• 防护性能
• 化学结构
• 失效行为
• 电化学阻抗谱

目的 在青岛市小麦岛试验站开展实海浸泡试验，探究聚氨酯涂层在实际服役过程中的失效行为。方法 选用TS55-80聚氨酯涂层/Q235碳钢体系为试验样品，开展实海浸泡试验。从聚氨酯涂层的表面形貌、失光率、色差、涂层附着力、化学结构及涂层热稳定性等角度对聚氨酯涂层的失效行为进行研究。结果 在实海浸泡条件下，聚氨酯涂层表面会出现明显的鼓泡和裂纹等缺陷，在浸泡6个月后的涂层表面可以观察到明显的腐蚀产物。随着浸泡时间的延长，涂层的化学结构发生了明显变化，涂层的热稳定性显著降低。在浸泡12个月后，聚氨酯涂层的失光率为69.9%，属于严重失光；涂层的色差达到3.20，属于轻微变色，涂层的附着力降至0.82 MPa，涂层与金属基体的结合强度大幅下降；聚氨酯涂层的阻抗值降至2.81×103?·cm2，说明涂层的防护性能基本丧失。结论 在实海浸泡条件下，聚氨酯涂层中颜料颗粒的脱落会造成涂层表面孔隙数量的增加，这会加速海水中水和氧气等腐蚀性介质的渗透过程，使得涂层/金属界面处的电化学反应快速进行，导致涂层的防护性能快速下降。此外，聚氨酯链中氨基甲酸酯键的水解是造成聚氨酯涂层发生降解的主要原因。

• 单位
  化学化工学院; 西南技术工程研究所; 烟台大学