什么是陰極剝離

陰極剝離或叫陰極去黏合是涂裝金屬遭到破壞的一種常見形式zhi。

涂裝的鋼鐵設(shè)備如船舶、海上平臺和地下管道，以及盛水溶液的大型槽罐的內(nèi)壁常采用陰極保護(hù)手段防止腐蝕。

陰極保護(hù)不理想的后果之一是有缺陷處的涂層，由于陰極反應(yīng)而失去附著力，涂層會從金屬上分離，這種現(xiàn)象稱為陰極剝離。覆蓋了高聚物的金屬表面可以變?yōu)殛帢O區(qū)，并可催化涂層下的陰極反應(yīng)。

東莞精建自動化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的對標(biāo)準(zhǔn)GB/T23257-2017和SYT0315的耐陰極剝離試驗機(jī)很好的測試了涂層下的陰極反應(yīng)。叫作耐陰極剝離試驗機(jī)。高品質(zhì)。高精度。是測量陰極剝離的好幫手。

這種陰極本性可以由有目的地誘發(fā)，如陰極保護(hù)中的陰極極化，也可由腐蝕來誘發(fā)，因為發(fā)生腐蝕時陰極區(qū)和陽極區(qū)是分開的。陰極反應(yīng)，或更確切地說陰極反應(yīng)產(chǎn)物會對涂層和基體之間的鍵有不利的影響，并使涂層從基體上分離，即我們所稱的陰極剝離。

受陰極保護(hù)的船體、管線和地下結(jié)構(gòu)與陰極剝離有關(guān)，車輛上或暴露在大氣環(huán)境下的金屬構(gòu)件上油漆的起泡，往往是由于基體被暴露而引起了涂層的受損，暴露面為陽極，而其鄰近區(qū)為陰極。

腐蝕的擴(kuò)展和油漆的起泡是由于發(fā)生了陰極剝離以及隨后在使用期中干濕交替作用，使水和鹽侵入的結(jié)構(gòu)。陰極剝離是引起涂裝金屬腐蝕的一種特別形態(tài)，它破壞了涂層對金屬的附著力。

陰極剝離的機(jī)理非常復(fù)雜，并隨涂裝體系不同而變化，尚無一般性結(jié)論，現(xiàn)在提出來的有三

種主要的陰極剝離機(jī)理。這三種機(jī)理是：由于陰極吸氧反應(yīng)所產(chǎn)生的高pH值是一前提：

①涂層在界面上分離，即涂層發(fā)生了附著力的破壞，或界面被水置換，從而使涂層從金屬表面上分離。

②金屬上氧化物的溶解，金屬上氧化膜被陰極反應(yīng)所產(chǎn)生的堿溶解后，破壞了涂層與基體的結(jié)合而產(chǎn)生了剝離。

③內(nèi)聚力破壞和涂層的解聚，涂層本身的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)受到了破壞，對涂層/金屬界面之間結(jié)合力起了破壞作用。

為了保證埋地金屬管道在惡劣環(huán)境下的長期可靠運(yùn)行，除采用防腐效果好的厚涂層環(huán)氧粉末

涂料、并外加機(jī)械強(qiáng)度高的聚乙烯保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)，盡量減少運(yùn)輸施工過程可能出現(xiàn)的機(jī)械

損傷外，還采用陰極保護(hù)的辦法，管道開始腐蝕時，先腐蝕外掛的犧牲金屬陽極而使管道免

受腐蝕。

因此，有機(jī)涂層與陰極保護(hù)措施相結(jié)合是目前埋地管道重防腐所采用的主要方法。

但采取陰極保護(hù)措施對有機(jī)涂料性能帶來了新的要求，因為在電化腐蝕環(huán)境下，如果涂層的抗陰極剝離能力低，將出現(xiàn)涂層降解開裂，失去防腐作用。陰極保護(hù)條件下的電化學(xué)腐蝕速率與使用的溫度環(huán)境有很大關(guān)系，溫度越高，腐蝕速率越快，一方面埋地管道所使用的環(huán)境溫度相差很大，如在夏季高溫區(qū)域，沙漠地帶，地表溫度本身就很高；另一方面，要考察抗陰極剝離能力的持久性，也需要在較高溫度條件下進(jìn)行加速考察。

為了保證陰極保護(hù)的可靠性，石油天然氣管道設(shè)計部門從2007年開始要執(zhí)行新的涂層抗陰極剝離檢驗標(biāo)準(zhǔn)，將原有標(biāo)準(zhǔn)1.5V保護(hù)電壓下，室溫28天或65℃48h，修改為1.5V保護(hù)電壓下60℃，30天。標(biāo)準(zhǔn)的提高，使原有粉末涂料不管是單層還是三層都不能達(dá)到要求。所謂涂層陰極剝離，是指在使用環(huán)境中，當(dāng)水、氧、離子等滲入涂層后，在陰極保護(hù)條件下的有機(jī)涂層逐漸喪失屏障保護(hù)作用，產(chǎn)生起泡開裂的現(xiàn)象。

陰極剝離發(fā)生的原因目前尚未完全清楚，一般認(rèn)為涂層陰極剝離的發(fā)生與陰極反應(yīng)造成的局部堿環(huán)境有關(guān)，但也有另一種可能機(jī)制，即涂料覆前已存在于鋼基表面的氧化膜(厚度為幾納米)及該膜與有機(jī)涂層界面在陰極極化條件下發(fā)生變

化而導(dǎo)致剝離。周鐘，等比較了一種常溫固化的環(huán)氧涂層、一種環(huán)氧型與一種酚醛改性環(huán)氧型融熔結(jié)合型粉末涂層的耐NaCl、NaOH及在3%NaCl水溶液介質(zhì)中的陰極剝離行為后認(rèn)為，由陰極反應(yīng)產(chǎn)生的堿性環(huán)境造成聚合物降解是導(dǎo)致涂層陰極剝離的主要因素。

提高涂層的耐堿性介質(zhì)的能力，可明顯提高涂層的抗陰極剝離性能。另外涂層與基體金屬的附著力對陰極剝離速度也有一定的影響，提高附著力在一定程度上也可以提高涂層的抗陰極剝離性能