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防腐层的老化

发布时间:2013-03-27

  在管道运行环境中,因受到环境因素的作用,防腐层质地逐步下降的过程称为防腐层老化,腐蚀介质的渗透是防腐层老化的主要原因。


  即使是完好的防腐层,防腐层的上述隔离作用也不会是绝对的。由于防腐层的基本成分--成膜物大多为树脂,其分子几何尺寸远远大于腐蚀介质分子或离子,防腐层或多或少都有透气性或透水性,防腐层中存在的极性物质对水分等腐蚀性物质具有某种亲和性,有助于腐蚀介质渗透、通过防腐层达到金属界面。如果防腐层-金属界面有空隙,腐蚀介质则可能在这些空隙富集并达到最小反应浓度和最小反应质量,腐蚀反应仍将发生和延续。


  腐蚀介质的渗透一是导致防腐层的老化,二是腐蚀金属基底。最典型的介质渗透是水对防腐层的渗透。


  水对防腐层进行渗透时有三种存在形式:对憎水性的防腐层一般以单分子水的存在形式往防腐层中扩散;防腐层成膜物中存在亲水性基团时,水分子通过与亲水性官能团的结合而渗入防腐层;当憎水性防腐层含水量较高时,或者亲水性防腐层中含水超过基团结合水的最大量时,防腐层中的水将因氢键作用而产生缔合,形成多分子水聚集体---水簇,并继续渗透。


  防腐层中还可能存在孔隙,水会优先进入这些非连续的通道,并借助这些通道再进一步进行渗透,使得腐蚀介质能够更快渗透进入防腐层之中。


  涂料中得颜料也可能加速水的渗透。理想的颜料/成膜物体系中,颜料以单颗粒形态均匀分散在成膜物中,成膜物将颜料颗粒包容并与之紧密结合。颜料颗粒大多是无机物,憎水,水的渗透只能从颗粒表面经过,其效果是延长了水的扩散路径,提高了防腐层的防腐性能。但如果颜料有亲水性,颜料盒成膜物的结合不良,颜料颗粒呈团聚状态,没有得到树脂的良好浸润,此时,颜料表面存在缝隙,成为水渗透的有利通道。


  防腐层老化过程中就是其化学稳定性丧失和物理性质衰变的过程。缺陷的存在将加快防腐层的老化,老化的防腐层更容易产生新的缺陷。


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