Corrosion resistance of intermediate coatings containing micaceous iron oxide of different degree of lamellarity

• Autorzy: Bonora P. L. , Lekka M.

Warianty tytułu

PL

Odporność na korozję powłok międzywarstwowych pigmentowanych płatkowym tlenkiem żelaza (błyszcz żelaza) o różnej zawartości struktur płatkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Adhesion, electrochemical reactions and barrier properties of a coating on a clean well prepared substrate are the parameters responsible for the extended service life of a structures. The use of micronized MIOx powders is studied to the aim of evaluating the possibility of their use as anticorrosive pigments either in primers or in intermediate both organic and inorganic coatings as partial substitutes of zinc powder. To this aim we compared three types of intermediate coatings containing MICA and two different types of MIOx pigments. The fi rst type of MIOx powder was grade A according to the ISO 10601 having a lamellarity degree of about 80% while the second one was cubic with a lamellarity degree of about 10%. The coating systems are composed by a 50 žm thick epoxy primer and a 120 žm thick epoxy intermediate layer containing 23.4% w/w of MICA powder or 43.3% w/w of the two different types of MIOx pigments. The specimens have been exposed in a humidostatic chamber for 1500 h with controls every 100 h and to cyclic weathering according to ISO 20340 (3 days - salt spray, 3 days - UV, 1 day - 23oC 50% RH) for 8 cycles with controls at the end of each cycle. The specimens have been controlled by visual observation for the presence of pits or blisters and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements have been performed on selected samples. At the end of each test also FTIR spectroscopy and colorimetric measurements have been performed in order to evaluate the overall degradation of the resin. The experiments showed that both MIOx pigments offer a much higher protection in comparison to the MICA pigments. The specimens with MICA pigments presented the first pits after 200 h of exposure to the humidostatic chamber and after 2 weeks of cyclic exposure. The high lamellarity of the first type of MIOx leads to a coating with higher barrier properties. The coatings containing the lamellar pigments presented the fi rst pits (detectable by EIS) after 900-1200 h of exposure to the humidostatic chamber and after 5-7 cycles of the cyclic exposure while those containing the cubic pigments presented the first pits after 600-900 h and 2-4 cycles respectively. Also the different photodegradation showed the better barrier properties of lamellar MIOx.

PL

Przyczepność, reakcje elektrochemiczne i właściwości barierowe powłok nałożonych na czyste, dobrze przygotowane podłoże to parametry odpowiedzialne za zwiększenie trwałości konstrukcji. Przeprowadzono badania mikronizowanych proszków błyszczu żelaza (MIOx), w celu oceny możliwości zastosowania ich jako pigmentów antykorozyjnych zastępujących częściowo pył cynkowy w gruntach lub międzywarstwach, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych. W badaniach porównano trzy rodzaje powłok międzywarstwowych zawierających mikę (MICA) i dwa różne rodzaje pigmentów MIOx. Pierwszy rodzaj MIOx to gatunek A zgodny z ISO 10601 o zawartości struktur płatkowych ok. 80%, drugi rodzaj badanego pigmentu miał budową sześcienną a zawartość struktur płatkowych wynosiła ok. 10%. Badany system powłokowy składał się z epoksydowej powłoki gruntowej o grubości 50 žm i poksydowej powłoki międzywarstwowej o grubości 120 žm zawierającej 23,4% m/m MICA lub 43,3% m/m dwóch różnych rodzajów MIOx. Próbki eksponowano 1500 h w komorze wilgotnościowej, kontrolując je co 100 h, oraz 8 cykli w komorze do badania odporności na czynniki atmosferyczne zgodnie z ISO 103040 (1 cykl obejmował: 3 dni - natrysk solanki, 3 dni - działanie UV, 1 dzień - 23oC, 50% wilg. wzgl.), kontrolując je na końcu każdego cyklu. Próbki oceniano wizualnie pod kątem obecności wżerów i pęcherzy. Wybrane próbki oceniono ponadto metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Po zakończeniu każdego testu wykonano również badania metodą spektroskopii FTIR i metodą kolorymetryczną, w celu oceny ogólnej degradacji spoiwa. Badania wykazały, że obydwa badane pigmenty MIOx odznaczają się o wiele lepszymi właściwościami ochronnymi niż pigmenty MICA. Na próbkach zawierających pigmenty MICA pierwsze wżery korozyjne pojawiły się po 200 h ekspozycji w komorze wilgotnościowej i po 2 tygodniach badań w warunkach cyklicznych. Duża zawartość struktur płatkowych w pierwszym rodzaju pigmentu MIOx zapewnia otrzymanie powłok o bardzo dobrych właściwościach barierowych. Na powłokach zawierających ten rodzaj pigmentu pierwsze wżery (stwierdzone metodą EIS) pojawiły się po 900-1200 h ekspozycji w komorze wilgotnościowej i po 5-7 cyklach badań w zmiennych warunkach, podczas gdy na powłokach zawierających pigment o budowie sześciennej pierwsze wżery pojawiły się, odpowiednio, po 600-900 h i 2-4 cyklach. Różnice w fotodegradacji spoiwa również potwierdzają lepsze właściwości pigmentów płatkowych MIOx.

Słowa kluczowe

EN

intermediate coatings; misaceous iron oxide; barrier properties

PL

powłoki międzywarstwowe; płatkowy tlenek żelaza; właściwości barierowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Strony: 219--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il..

Twórcy

autor

Bonora P. L.

autor

Lekka M.

• University of Trento, Department of Materials Engineering, Lab. of Industrial Corrosion Control, Trento (TN), Italy,

Bibliografia

• 1. B. Biegańska, M. Zubielewicz, E. Śmieszek, Prog. Org. Coat., 16, 3 (1988) 219.
• 2. E.W. Brooman, Met. Finish., 100, 5 (2002) 42.
• 3. Uhlig's Corrosion Handbook, John Wiley & Sons Inc., New York, 2000.
• 4. ASM Handbook, vol. 20, Materials Selection and Design, ASM International, Materials Park, Ohio, 1997.