5 Zaštita od korozije premazima – određivanje uvjeta nanošenja i kontrola kvalitete premaza

Svrha vježbe

Svrha vježbe je:

(1) postići razumijevanje zaštitnog djelovanja organskog premaza;

(2) upoznati se sa kemijskim sastavom premaza;

(3) upoznati se s postupkom pravilne uspostave sustava za zaštitu od korozije premazima i odgovarajućim normama;

(4) upoznati se sa mjernim uređajima za kontrolu kvalitete sustava za zaštitu od korozije premazima i odgovarajućim normama.

Zaštita od korozije premazima

Najveći dio metalnih konstrukcija (80 %) izložen je atmosferskom korozijskom djelovanju. Najčešći oblik njihove zaštite je zaštita organskim premazima. Premazi se nanašaju u zaštitne, dekorativne ili obje svrhe. Sustav zaštite se obično sastoji od temeljnog sloja i jednog ili više pokrivnih slojeva, od kojih svaki ima svoju ulogu. Osnovna zadaća premaza je razdvajanje metalne podloge od okoliša.

Zaštitno djelovanje premaza je višestruko: premaz povećava električku otpornost u krugu anode i katode korozijskog članka na površini metala konstrukcije, povećava otpor difuziji kisika prema površini metala i time usporava katodnu reakciju te usporava difuziju metalnih iona od aktivnih mjesta na površini metala i time usporava anodnu reakciju.

Klasifikacija premaza

Komponente zaštitnog premaza su: vezivo (najčešće na polimernoj osnovi), otapalo, pigmenti, punila i ostali aditivi. Razvrstavanje premaza može se provesti prema različitim kriterijima: broju komponenata, trajnosti, načinu sušenja, generičkim tipovima itd.

Premazi mogu biti jednokomponentni (1K) ili dvokomponentni (2K).

Prema normi ISO 12944 -5, premazi mogu biti: kratkotrajni - do 5 godina, srednje trajni - 5 do 10 godina, dugotrajni - 10 do 20 godina.

Obzirom na način sušenja (očvršćavanja) premaza, možemo ih podijeliti na konvertibilne i nekonvertibilne.

1

Konvertibilni premazi su premazi koji se suše oksidacijom ili polimerizacijom. Oba su načina nepovrativa jer je nastali sloj umrežen i netopljiv u originalnom otapalu.

Nekonvertibilni premazi su premazi koji se suše isparavanjem otapala i koji nakon nanošenja ne prolaze kroz neke znatnije kemijske promjene.

Prema normi ISO 12944 -5, zaštitni premazi se dijele na slijedeće generičke tipove:

• Premazi koji se suše na zraku • Premazi koji se suše fizikalnim procesom • Premazi koji očvršćuju kemijskom reakcijom.

Premazi koji se suše na zraku su premazi koji otvrdnjuju isparavanjem otapala i reakcijom sa kisikom iz zraka. To su npr. premazi čija su veziva alkidi, uretan – alkidi, epoksidesteri i njihove modifikacije. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija se odvija do temperature 0 °C.

Premazi koji se suše fizikalnim procesom isparavanja sadrže organsko otapalo ili vodu.

Premazi na osnovi organskog otapala su premazi koji očvršćuju hlapljenjem otapala. Proces je povrativ, npr. suhi sloj ostaje uvijek topiv u svome otapalu. U ovoj su skupini npr. premazi čija su veziva klorkaučuk, kopolimeri polivinil klorida, akrili i modificirani akrili, ugljikovodične smole i bitumen. Ovaj tip premaza ima odličnu prionjivost između slojeva i ne zahtijeva nikakvu dodatnu obradu površine prethodnog sloja prije nanošenja slijedećeg. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi, i odvija se do temperature -10 °C.

Premazi na osnovi vode očvršćuju hlapljenjem vode i formiranjem sloja disperziranog veziva. Ovaj tip premaza, nakon sušenja, nije topljiv u vodi. U ovoj su skupini npr. premazi čija su veziva akrilne disperzije, vinilne disperzije i poliuretanske disperzije. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija se odvija do temperature +5 °C.

Premazi koji očvršćuju kemijskom reakcijom su premazi koji se općenito sastoje od osnovne komponente i očvršćivača. Premaz očvršćuje isparavanjem otapala i kemijskom reakcijom između osnove i očvršćivača. Ova grupa premaza obuhvaća 2K epoksidne i 2K poliuretanske premaze.

2K epoksidni premazi imaju vezivnu komponentu koja sadrži epoksi grupe koje reagiraju sa očvršćivačem. Veziva koja se obično koriste kod ovog tipa premaza su: epoksid, katran epoksid i modificirani epoksid. 2K - epoksid veziva mogu biti na osnovi organskog otapala, vode ili bez otapala. Komponenta očvršćivača je obično poliamin, poliamid ili njihova kombinacija. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija otvrdnjavanja odvija se do temperature podloge od +5 °C.

2K poliuretanski premazi imaju vezivnu komponentu koja sadrži hidroksilne grupe koje reagiraju sa odgovarajućim očvršćivačem. Najčešća vezivna sredstva su:

poliester, hidroksi akrilat, epoksid i fluoro smola. Komponenta očvršćivača je aromatski ili alifatski izocijanat. Alifatski izocijanati imaju svojstvo izvanrednog očuvanja sjaja i boje kada se kombiniraju sa odgovarajućom osnovnom komponentom.

2

Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija otvrdnjavanja odvija se do temperature podloge od -10 °C.

Premazi koji očvršćuju pomoću vlage iz zraka (oznaka FH), očvršćuju isparavanjem otapala i kemijskom reakcijom sa vlagom iz zraka. Često korištena veziva kod ovog tipa premaza su: poliuretan, cinkov - alkilsilikat i 1K silikat. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi i o kretanju zraka. Reakcija očvršćavanja odvija se do temperature 0 °C, pod uvjetom da zrak još uvijek sadrži vlagu. Što je niža relativna vlažnost zraka, tim će se sporije premaz sušiti.

Pigmenti, punila i ostali aditivi

Pigmenti daju premazu boju i neprozirnosti. Tri su grupe pigmenata: prirodni anorganski, sintetski anorganski i sintetski organski.

Sintetski organski pigmenti uglavnom su topivi u mediju premaza i stavljaju se u premaze koji se koriste u dekorativne svrhe. Preostale dvije grupe pigmenata su netopljive u mediju premaza i karakteriziraju ih dobra kemijska otpornost, stabilnost kod izlaganja svjetlu i neprozirnost. Stavljaju se u premaze čije je primarno svojstvo zaštita.

Ekstenderi su anorganski minerali koji ne utječu bitno na boju i na prozirnost, ali modificiraju slijedeća svojstva premaza: slijeganje pigmenata velike gustoće za vrijeme skladištenja, svojstva nanošenja i toka tekućeg premaza, svojstva suhog premaza, mehanička svojstva premaza - pojačavaju otpornost na abraziju i udarce, svojstva premaza pri uranjanju, prianjanje među slojevima stvarajući mehaničku potporu za naredne slojeve.

Relativni odnos količine pigmenta i ekstendera u premazu u odnosu na osnovu premaza ima veliki utjecaj na svojstva. Jedna od veličina koje iskazuju taj udio je omjer pigment/vezivo, Opv:

ndv

eppv m

mmO

+= (5.1)

gdje je mp masa pigmenta, me masa ekstendera, a mndv je masa nehlapljivog dijela veziva. Poželjno je da je količina hlapljive organske tvari što manja.

Veće značenje ima pigmentna volumna koncentracija, PVK, definirana kao:

nhvep

ep

vvvv

PVK++

=v +

(5.2)

gdje je vp volumen pigmenta, ve volumen ekstendera, a vnhv je volumen nehlapljivog dijela veziva.

Volumen pigmenta je izračunat iz mase i gustoće. Kritična pigmentna volumna koncentracija definira se kao koncentracija pigmenta kod koje ima upravo dovoljno veziva da potpuno oplakuje površinu pigmentnih čestica i ispunjava šupljine između njih.

3

Pigmenti se dijele na inhibirajuće i neinhibirajuće. Teorijski bi se moglo očekivati da su inhibirajući metalni pigmenti cink, aluminij i magnezij. Zbog momentalnog stvaranja sloja slabo vodljivog oksida na površini pigmentnih čestica, koji sprječava kontakt metal podloge/metal pigmenta, aluminij i magnezij ne djeluju inhibirajuće.

Cink je inhibirajući pigment koji se primarno upotrebljava u temeljnim premazima za željezo. U cinkovom osnovnom premazu je obično 92 - 95% cinka u nekom od veziva, pa se galvansko djelovanje ovog premaza može prikazati isto kao i galvansko djelovanje cinkove prevlake, slika 5.1. Podloga na koju se nanosi premaz, treba biti očišćena mlazom abraziva kako bi se ostvario dobar kontakt metala podloge i cinka.

Aluminijski listići su neinhibirajući pigment, koji zbog svog oblika i orijentacije paralelne s površinom premaza, predstavljaju prepreku za tvari koje difundiraju kroz pore premaza prema metalnoj površini. Premazi s aluminijskim listićima imaju široku primjenu, uključujući i primjenu u industrijskoj i morskoj atmosferi. Kako nema inhibirajućih učinaka, površina metala ne mora biti očišćena mlazom abraziva, već samo odmašćena i čista od hrđe koja ne prianja za podlogu. Alkalije nastale korozijom metala podloge, oštećuju oksid na aluminiju, ali se on obnavlja i pri tome troši kisik, što utječe povoljno na smanjenje korozije metala podloge.

Nehrđajući čelik je neinhibirajući pigment koji se u premazu nalazi u obliku listića. Sprječava difuziju kroz pore premaza, a ujedno je i inertni materijal koji posjeduje dobru kemijsku i termalnu otpornost. Premazi s ovim pigmentom koriste se za brodske rezervoare u kojima se prevoze jestiva ulja, dalekovodne stupove u jako agresivnim atmosferama, u nuklearnim elektranama i ispušnim sistemima trkaćih automobila.

Crveni željezni oksid koristi se uglavnom u uljima, lakovima i alkidnim premazima za željezo i čelik. Ne djeluje inhibicijski ali blokira difuziju tvari kroz pore premaza. Koristi se u kombinaciji sa drugim pigmentima za jeftinije temeljne premaze lošije kvalitete.

Željezni liskunasti oksid je prirodni pigment sa lamelarnom kristalnom strukturom. Listićast je i predstavlja prepreku difuziji kroz pore premaza. Obično se stavlja u ulja, lakove i alkide. Koristi se sam ili sa malo grafita ili aluminija.

Olovni i kromatni pigmenti,prije često korišteni, danas se izbjegavaju zbog toksičnosti. U specifikaciji proizvođača, obično je naglašeno da li premaz sadrži kromate ili plumbate.

Fizikalno-kemijska svojstva premaza koja utječu na zaštitu

Osnovna svojstva koja se obično navode u uputama proizvođača su vrsta polimerne osnove, vrsta pigmenta, volumni ili maseni udio krutih čestica, gustoća u isporučenom stanju (kreće se obično između 1000 - 1500 g/l), viskoznost, pokrivna moć, tipična debljina mokrog i suhog sloja, brzina sušenja, boja, sjajnost, toksičnost, količina hlapljive komponente, trajnost, uvjeti skladištenja i dr. Često se u uputama kao svojstvo premaza navodi i svojstvo tiksotropnosti.

4

5

Tiksotropnost je reološko svojstvo ili svojstvo tečenja premaza. Najvažnije svojstvo tiksotropnih premaza je da se prilikom miješanja bitno snižava viskoznost, a nakon prestanka miješanja, viskoznost eksponencijalno naraste. Zbog ovog svojstva, mijenja se i ponašanje premaza kod nanašanja na vertikalnu površinu. Prednosti tiksotropnih premaza su slijedeće: nema gubitka materijala uslijed kapanja, bolje pokrivanje vijaka, zakovica i sl., bolje prianjanje na četku i mogućnost uzimanja veće količine boje na četku, nanošenje debljih slojeva bez procurivanja i postizanje iste korozivne zaštite s manjim brojem slojeva, u kraćem vremenu i sa manjim troškovima.

Kod navođenja fizikalnih i kemijskih svojstava, u pravilu treba biti navedena metoda određivanja tih svojstva i metoda ocjene, te norme prema kojima su izvršena ispitivanja i ocjena.

Svojstva pojedinih tipova premaza koja su od posebnog značaja za kvalitetu i trajnost sustava zaštite od korozije prema švicarskoj normi SN 555 011 navedena su u tablici 5.1.

Posebno treba obratiti pažnju na svojstvo kompatibilnosti premaza. Međusobna kompatibilnost pojedinih vrsta premaza važna je pri odabiru sustava premaza koji se sastoji od više slojeva ili ako se štite prethodno zaštićene površine sa kojih nije u potpunosti skinuti prethodni zaštitni sloj. Kompatibilnost premaza prema normi SN 555 011 prikazana je u tablici 5.2.

Tablica 5.1. Svojstva pojedinih tipova premaza koja su od posebnog značaja za kvalitetu i trajnost sustava zaštite od korozije prema švicarskoj normi SN 555 011.

SVOJSTVA POSTOJANOST OTPORNOST NA VEZIVO NIJANSE

I SJAJA MEHANIČKA TOPLINSKA VODU SOL KISELINE LUŽINE OTAPALA

ALKID EPOKSIDESTER URETANALKID POLIAKRILAT POLIVINIL KLORKAUČUK SILIKON SILIKAT 2K EPOKSID 2K POLIURETAN 1K POLIURETAN FH 2K KATRAN-EPOKSID 1K KATRAN-POLIURETAN FH PREVLAKE VRU]E POCINČANO POCINČANO ŠPRICANJEM

VISOKA SREDNJA NISKA

Tablica 5.2. Pregled kompatibilnosti vezivnih sredstava prema normi SN 555 011.

6

7

VEZIVNO SREDSTVO VEZIVNO SREDSTVO NAREDNOG PREMAZA PRETHODNOG PREMAZA

AK

EPE

URAK

PAK

PVC

KK

SIL

2K EP

2K PU

1K PU FH

2K KTE

1K KTP FH

AK EPE URAK PAK PVC KK PLS 2K EP 2K PU 1K PU FH 2K KTE 1K KTP FH SLT PREVLAKE VP PŠ

UOBIČAJENE KOMBINACIJE KOMPATIBILNO NEKOMPATIBILNO

AK=ALKID KTE=KATRANEPOKSID PU=POLIURETAN URAK=URETANALKID EP=EPOKSID KTP=KATARANPOLIURETAN PVC=POLIVINIL PŠ=POCINČANO ŠTRCANJEM EPE=EPOKSIDESTER PAK=POLIAKRILAT SIL=SILIKON VP=VRUĆE POCINČANO KK=KLORKAUČUK PLS=POLISTIROL SLT=SILIKAT

Izgradnja sustava za zaštitu od korozije premazima

Izgradnja sustava zaštite premazom obuhvaća:

1. izradu projektne dokumentacije

2. pripremu površine

3. nanošenje premaza

4. kontrolu kvalitete uspostavljenog sustava zaštite.

Projektna dokumentacija

Projektna dokumentacija određuje tip (ili više tipova) premaznog sredstva, način pripreme površine, metodu nanošenja premaza, metode kontrole provedenih radova, način ispravljanja uočenih nedostataka, prijedlog danjeg održavanja sustava, mjere zaštite zdravlja i okoliša, potvrde o svojstvima i kvaliteti korištenih materijala izdane od strane proizvođača i nezavisnih institucija i način održavanja sustava zaštite od korozije.

Priprema površine

Priprema površine je uvjet trajnosti zaštite. Površina treba biti čista i definirane hrapavosti da bi se uspostavila dobra prionjivost prevlake.

Priprema površine obuhvaća: ocjenu zatečenog stanja površine, postupke čišćenja i ocjenu uspješnosti provedenih postupaka.

Metalne površine na kojima se želi provesti zaštita mogu biti:

1. nezaštićene metalne površine (npr. čelik prekriven okuinom ili hrđom) 2. metalne površine na kojima postoji zaštita premazima 3. vruće pocinčane površine 4. galvanski pocinčane površine 5. metalne površine na koje je prevlaka nanesena štrcanjem-metalizacijom 6. metalne površine na koje je nanesen organski ili anorganski radionički temelj.

Stanje metalne površine treba provjeriti i ocijeniti vizualno npr. prema normi ISO 8504 – 1. Za prethodno nezaštićene površine treba odrediti: tip podloge i debljinu podloge, najviši stupanj zahrđalosti prema normi ISO 8501 - 1, te utvrditi postojanje kemijskog onečišćenja površine.

Za prethodno zaštićene površine određuju se: tip veziva i pigmenta, približna debljina sloja, starost stanje premaza, stupanj zahrđalosti prema ISO 4628 - 3, stupanj ostalih vrsti korozijskih oštećenje prema normama ISO 4628 - 2, 4 i 5 te dodatni podaci koji se odnose na prionjivost, kemijska ili druga zagađenja.

Čišćenje površine provodi se prema standardiziranim ili nestandardiziranim postupcima. Metode se dijele prema: tehničko - tehnološkim uvjetima, vrsti sredstava za čišćenje, tipu abraziva, radnim uvjetima, zaštitnim mjerama i utjecaju na okoliš. Ova pitanja razmatra grupa normi ISO 8504. Primjenu testova za ocjenu očišćenosti površine

8

razmatra grupa normi ISO 8502, a određivanje stupnja hrapavosti površine grupa normi ISO 8503.

Tri osnovna načina čišćenja su:

1. kemijski i/ili fizikalni postupak čišćenja 2. mehanički postupak 3. termički postupak

Kemijski i/ili fizikalni postupak čišćenja čine: odmašćivanje, čišćenje mlazom vode, čišćenje čeličnih površina kiselinama ili lužinama, skidanje stare boje otapalom i kemijski čišćenje vruće pocinčanih površina.

Mehanički postupak čišćenja čine čišćenje ručnim alatom, strojno čišćenje, čišćenje mlazom abraziva, čišćenje mlazom vode i ostale metode.

Za čišćenje većih, površina na otvorenom prostoru, kod nas se najčešće koristi čišćenje ručnim alatom, što uključuje: čišćenje žičanim četkama, mekim i tvrdim strugačima, brusnim papirom, čekićem za otucavanje hrđe itd. Ove je alate moguće primijeniti na metalnim dijelovima na kojima je dozvoljeno oštetiti osnovnu metalnu površinu.

Najdjelotvornija metoda čišćenja čije su prednosti: brzina, moguća regulacija hrapavosti površine, čišćenje raznih oblika površina, mogućnost selektivnog čišćenja i dr., je čišćenje mlazom abraziva. Ta je metoda u slučaju većih površina na otvorenom prostoru vezana za niz problema uključujući i one zdravstvene i ekološke prirode (u razvijenim gospodarstvima zabranjena je upotreba kvarcnog pijeska kao abraziva zbog zagađenja okoliša i opasnosti od silikoze).

Danas se često koristi i metoda čišćenja mlazom vode. Radni pritisak kreće se između 15 i 100 MPa, a neki proizvođači nude uređaje koji rade pod pritiskom od 250 MPa. Poteškoće su vezane osim uz moguću nedostupnost vode i uz pojavu tzv. primarne hrđe koja predstavlja nepovoljnu podlogu za kasnije nanošenje organskih premaza. Ako se vodi dodaje inhibitor potrebno je obratiti pažnju na njegovu kompatibilnost sa premazom.

Termičke metode čišćenja temelje se na primjeni oksiacetilenskog plamena visoke temperature. Nakon čišćenja plamenom, površine se moraju očistiti npr. metalnim četkama.

Ocjena čistoće površine provodi se vizualnom usporedbom s uzorcima ili fotografijama prema različitim normama. Najpoznatiji postupak utvrđivanja kvalitete pripremljenosti primarne metalne površine, provodi se prema švedskoj normi SIS 055900-1967. Norma je 1988 nadopunjena i prihvaćena kao ISO-SIS 8501-1. Stupanj očišćenosti se definira oznakama St2 i St3 za postupke čišćenja ručnim ili strojnim alatima, te oznakama Sa1, Sa2, Sa 2 1/2, Sa 3, za postupke pjeskarenja.

Za ocjenu stupnja očišćenosti prethodno zaštićene metalne podloge koja se čisti do metalne podloge, vrijedi dodatak ISO-8501-1 standarda.

Nanošenje premaza

Nanošenje premaza provodi se: četkom, valjkom i štrcanjem.

9

Nanošenje četkom treba biti izvedeno uredno kako bi dalo ravnomjerni sloj premaza što jednoličnije debljine. Premaz mora prekriti sve nepravilnosti površine, kutove, pukotine i sl. Nakon premazivanja ne smiju ostati tragovi četke i curenja premaza. Sva osjetljiva mjesta, npr. rubovi, zakovice, vijci i sl., mogu se prema projektu, posebno premazati prije pristupanja nanošenju boje na ostale dijelove, kako bi bili posebno dobro zaštićeni.

Nanošenje štrcanjem može biti zabranjeno na određenim mjestima, npr. tamo gdje postoji opasnost od oštećenja okolnih dijelova. Najčešće tehnike su: štrcanje komprimiranim zrakom, bezzračno štrcanje i termoštrcanje. Ako se koristi neka od navedenih tehnika, potrebno je posebno voditi računa o zaštiti okoliša.

Ako se premaz sliježe, u tlačnu posudu treba biti ugrađeno miješalo. Oprema mora odgovarati svrsi, imati dobre mogućnosti raspršivanja i imati odgovarajuće regulatore pritiska. Oprema se mora držati u čistom stanju da bi se omogućilo nanašanje bez prljavštine i ostalih onečišćenja sloja premaza. Zrak koji se koristi kod nanašanja treba biti dovoljno suh i bez tragova ulja. Oprema za bezzračno štrcanje mora biti pravilno uzemljena. Ostaci otapala u opremi trebaju se potpuno odstraniti prije upotrebe.

Rubovi područja štrcanja se trebaju preklapati. Štrcalo se treba držati okomito na površinu i na dobroj udaljenosti. Loša tehnika koja rezultira "pješčanom" površinom ne smije se tolerirati.

Posebna se pažnja treba posvetiti vrsti i količini razrjeđivača, temperaturi premaza te tehnici koja neće dati previše viskozan, suh ili previše tanak sloj.

Kontrola kvalitete uspostavljenog sustava zaštite

Kontrola se provodi prije, za vrijeme i nakon uspostave sustava zaštite.

Uvjeti na mjestu izvođenja radova moraju biti dokumentirani tijekom cijelog perioda izvođenja. U tu svrhu preporuča se vođenje kontrolnih listi (dodatak 5.1 ).

Pod uvjetima na mjestu, izvođenja obično se podrazumijevaju: temperatura podloge, temperatura zraka, relativna vlažnost i temperatura rosišta, a po potrebi određuje se i: tok zraka (ventilacija), brzina vjetra, temperatura boje i osvjetljenje. Ako su svojstva okoliša u sukobu sa zahtjevima koje nameću proizvodi, ljudski faktor i dr., izgradnja sustava se odgađa. Npr. većina premaznih sredstava zahtijeva prije, za vrijeme i nakon njihova nanošenja, potpuno suhu površinu. Ukoliko je temperatura površine upravo jednaka ili niža od točke rošenja zraka, odnosno ako je relativna vlažnost zraka veća od kritične vlažnosti, na površini se javlja kondenzirana voda, pa je nanošenje premaza onemogućeno.

U slučaju da se premaz nanese na vlažnu konstrukciju, sloj vode zadržat će se između premaza i površine metala, odnosno između uzastopnih slojeva premaza. Kako premaz nije 100% nepropustan za kisik, voda će u kombinaciji sa kisikom u kraćem vremenskom roku uzrokovati korozijski proces i stvaranje korozijskih produkata na površini metala. Doći će do napredovanja korozijskog procesa ispod premaza i konačno do ljuštenje.

O temperaturi zraka i objekta ovisi i vrijeme sušenja premaza o kojem ovisi mogućnost nanošenja slijedećih slojeva. Dozvoljeno vrijeme djelovanja atmosferilija na

10

temeljne premaze i prevlake do nanošenja slijedećeg premaza kreće se obično od nekoliko sati do dva dana, i navedeno je u uputama proizvođača, te ga treba strogo poštivati.

Prije pristupanja nanošenju jednokomponentnog premaza ili miješanju komponenti dvokomponentnog premaza, potrebno je utvrditi slijedeće: da li se premaz nalazi u originalnoj ambalaži i da li je prethodno neotvaran, da li premaz odgovara specifikaciji iz projekta, ime proizvođača i dobavljača, datum proizvodnje, broj šarže, da li se na premazu stvorila koža, da li je ona tvrda ili meka i da li se lako skida, da li je premaz tiksotropan, da li dolazi do separacije slojeva, postoje li vidljive nečistoće, postoji li talog i da li je on lako mješljiv, datum miješanja i tko je izvršio miješanje i kojim postupkom, ako je premaz dvokomponentan, količina umiješanog razrjeđivača, postoji li i kakvo je slijeganje i opažanja koja se odnose na boju.

Kontrola za vrijeme i nakon nanošenja uključuje: vizualnu kontrolu površina na koje je nanesen premaz, mjerenje debljine neočvrsnutog sloja, mjerenje debljine suhog sloja, mjerenje prionjivosti i mjerenje poroznosti.

Debljina neočvrsnutog sloja premaza mora se kontrolirati, jer je preduvjet za postizanje propisane debljine suhog sloja. Odnos debljine suhog i vlažnog sloja ovisi o količini otapala koje hlapi prilikom sušenja.

Debljina suhog sloja premaza, (DSS), utječe bitno na trajnost sustava za zaštitu premazima. Filozofija "čim više, tim bolje" može biti kobna kad je u pitanju zaštita premazima. Također, premale DSS ili pak nanošenje jednog sloja gdje su propisana dva, dovodi do potpunog propadanja sustava zaštite. Nanošenjem slijedećeg sloja popunjavaju pore prethodnog i bitno poboljšava neporoznost premaza kao jedno od osnovnih svojstava na kojima se zasniva zaštitna funkcija premaza.

Npr., danas se zbog svoje ekonomičnosti i efikasnosti, najčešće koriste debeloslojni premazi, tiksotropnih svojstava, koji omogućavaju nanošenje u sloju debljine reda 100 μm. Takav premaz, previše razrijeđen, kako bi se nanio u tanjem sloju, postaje porozan i pruža lošu i kratkotrajnu zaštitu.

Instrumenti za mjerenje DSS rade na magnetskom ili elektromagnetskom principu mjerenja. Oni omogućuju mjerenje debljine prevlaka kao što su: organski, cinkovi i kromni premazi, galvanske prevlake, plastika i guma, nanesenih na feromagnetsku podlogu: ugljični čelik, lijevano željezo, feritni nehrđajući čelik. Ako pigment u premazu ima feromagnetska svojstva, tada mjerenje tim instrumentima neće davati točne podatke.

Stariji su modeli sa permanentnim magnetom, a noviji umjesto permanentnog magneta, kao izvor magnetskog polja, koriste istosmjernu struju.

Modeli sa permanentnim magnetom rade na principu djelovanja silom u smjeru od površine (okretanjem kružne skale), na magnetsku glavu koja je u kontaktu s podlogom, počevši od vrijednosti na skali koje su veće od očekivane vrijednosti debljine premaza. U trenutku odvajanja magneta od podloge, kada je privlačna magnetska sila savladana, provodi se očitanje na skali instrumenta.

11

Noviji se modeli, bez trajnog magneta, danas preporučuju kao točniji, brži, jednostavniji za rukovanje i jednostavniji za bilježenje i obradu podataka (mogu se spojiti sa računalom).

Druga varijabla koja utječe na točnost mjerenja DSS jest način baždarenja instrumenta. Treba naglasiti da se postupak kalibracije instrumenta razlikuje ovisno o tome da li se mjerenje provodi na ravnoj ili hrapavoj podlozi. Instrument je moguće i prethodno baždariti za mjerenje na hrapavim površinama, čime se greška smanjuje na 5 do 10 %. Hrapavost podloge imat će veći utjecaj na točnost za manje vrijednosti DSS.

Kod duplex sustava valja vrijednostima debljine oduzeti vrijednost debljine cinkovog sloja.

Baždarenje instrumenta treba provoditi na podlozi što sličnijoj onoj na kojoj će se provoditi mjerenje DSS i to u odnosu na vrstu podloge, hrapavost podloge, zakrivljenost podloge i sl. Baždarenje se, u pravilu, provodi svaki dan prije izvođenja mjerenja (najnoviji standardi predviđaju čak i baždarenje nakon mjerenja), a svakako u slučaju pojave neočekivanih rezultata.

Prionjivost se mjeri destruktivnom metodom i sastoji se u zarezivanju mrežice pomoću grupe noževa. Premaz se zarezuje do podloge. Postupak i ocjena rezultata provodi se prema jednoj od normi ISO 2409, ASTM D - 3359 ili DIN 53151, (tablica 5.3).

Poroznost do debljine sloja od oko 300 μm, mjeri se niskonaponskim detektorom, a za veće debljine koristi se visokonaponski iskreći detektor. Postupak mjerenja je standardiziran (NACE, RP0188 - 88). Princip rada je jednostavan i temelji se na zatvaranju strujnog kruga koji čine: s jedne strane, metalna kvačica priključena na neizolirano mjesto na konstrukciji i spojena vodičem na instrument, i s druge strane mokra spužva također električki spojena na instrument, koja dodiruje površinu premaza, i omogućava prodor vode kroz pore premaza. Ovisno o električnim otporu premaza, kroz strujni krug teče struja određene jakosti. Kad je otpor premaza ispod neke granične vrijednosti (npr. 90 kΩ), oglašava se zvučni signal.

Eksperimentalni zadaci i postupci izvođenja vježbe

(1) Odrediti stupanj zahrđalosti metalne površine prema normi ISO 8501-1.

(2) Izmjeriti relativnu vlažnost zraka pomoću psihrometra prema normi ASTM E 337.

(3) Izmjeriti temperaturu zraka i temperaturu metalne podloge. Iz dobivenih podataka i tablice u priloženom Priručniku, odrediti kritičnu vlažnost i ustanoviti da li je ličenje dozvoljeno.

(4) Odrediti debljinu suhog sloja premaza (prema normi ASTM D1186) na površini gdje je premaz nanesen u jednom i dva sloja. Na svakoj od navedenih površina provesti 10 mjerenja, te odrediti srednju vrijednost i standardno odstupanje.

(5) Odrediti prionjivost jednog i dva sloja premaza urezivanjem mrežice prema normi ASTM D 3359.

12

(6) Odrediti poroznost jednog i dva sloja premaza pomoću niskonaponskog detektora poroznosti prema normi NACE.

Termometar za mjerenje temperature metalne podloge na poleđini kućišta ima magnet koji omogućava dobar termički kontakt termometra i podloge. Termometar postiže stvarnu temperaturu metala nakon 10-15 minuta.

Psihrometar je uređaj za određivanje relativne vlažnosti zraka. Uređaj se sastoji od dva živina termometra ugrađena u plastično kućište. Preko lukovice mokrog termometra prevučen je pamučni stijenj. Uređaj se koristi na slijedeći način:

1. Otvori se kućište psihrometra i izvadi se stijenj koji se navlaži destiliranom vodom. Stijenj se vrati na vrh termometra i zatvori se kućište. 2. Uključi se ventilator. Okolni zrak što struji pokraj vrška mokrog termometra izmjenjuje s njim toplinu, zasićuje se vodenom parom, a temperatura na termometru se smanjuje. Nakon par minuta temperatura se stabilizira. Isključi se ventilator i očita se temperatura na oba termometra. 3. Iz dobivenih podataka pomoću kliznog računala odredi se relativna vlažnost. 4. Kritična vlažnost zraka očita se iz priložene tablice iz temperature zraka i temperature metalne podloge.

Klizno računalo za određivanje relativne vlažnosti vizualno je podijeljeno na gornji i donji polukrug. Na gornjem se određuje temperatura rosišta (DEW POINT) tako da na se obodu kliznog računala izravnaju temperatura suhog termometra (DRY BULB TEMTERATURE) i temperatura vlažnog termometra (WET BULB TEMPERATURE). Očita se DEW POINT TEMPERATURE u prozoru, neposredno iznad temperature mokrog termometra. Na donjem polukrugu se očita relativna vlažnost (% RELATIVE HUMIDITY) tako da se izravna temperatura suhog termometra i temperatura rosišta. Relativna vlažnost očita se u prozoru ispod strelice.

Jednostavniji je postupak pomoću priručnog kliznog računala na kome se poravnaju temperature vlažnog i suhog termometra. Na kraju skale se očita postotak relativne vlažnosti.

Tablica 5.4 za određivanje kritične vlažnosti sadrži u vodećem stupcu i retku podatke o temperaturi zraka (oC) i temperaturi podloge (oC). Kritična se vlažnost očita iz tablice na mjestu sjecišta tih dviju izmjerenih vrijednosti. Ličenje je dozvoljeno ako je relativna vlažnost izmjerena psihrometrom manja od kritične relativne vlažnosti.

Uređaj za mjerenje debljine suhog sloja premaza koristi se samo kada je premaz potpuno suh. Elektroda za mjerenje umetne se na instrument. Uključi se instrument i elektroda se postavi okomito na mjernu površinu. Mjerenje se očita nakon zvučnog signala. Instrument se sam isključuje nakon 10 s.

13

Tablica 5.3. Klasifikacija rezultata testa prionjivosti

OPIS IZGLED

POVRŠINE

ISO 2409

DIN 53151

ASTM

D - 3359

Tragovi rezova su potpuno glatki, nijedan kvadratić mrežice nije otkinut

0

0

5B

Nešto premaza je oljušteno na sjecištima u mrežici, manje od 5% površine je oštećeno

1

1

4B

Dio premaza je oljušten na rubovima i sjecištima u mrežici. 5 do 15% površine je oštećeno.

2

2

3B

Premaz je oljušten duž rubova i unutar kvadratića mrežice. 15 do 35% površine je oštećeno.

3

3

2B

Premaz je oljušten duž rubova cijelog reza, neki kvadratići

14

su potpuno oljušteni. 35 do 65% površine je oštećeno.

4 4 1B

Iznad 65 % površine je oljušteno.

Oštećenje veće od 65%.

5

5

0B

Uređaj za mjerenje poroznosti premaza je niskonaponski detektor poroznosti. Taj uređaj omogućava utvrđivanje i najmanjih oštećenja zaštitnog premaza. Ako postoji neizolirano ili slabo izolirano mjesto na konstrukciji, zatvara se strujni krug između spužve, preko metalne podloge, i metalne štipaljke instrumenta te se oglasi zvučni signal. Uređaj se koristi na slijedeći način:

1. Poveže se vodič sa štipaljkom sa kontaktom koji se nalazi na kraju ručke uređaja. 2. Spužva se navlaži s vodom. 3. Uključi se uređaj. Provjera rada uređaj a ostvaruje se dodirom štipaljke metalnog

dijela i metalnog vrha sonde na kojem se nalazi spužva, kada se treba začuti zvučni signal.

4. Spoji se štipaljka s testiranom metalnom površinom bez premaza. 5. Prođe se spužvom preko obojene površine. U slučaju poroznog premaza, uređaj

će se oglasiti zvučnim signalom.

Uređaj za određivanje prionjivosti premaza sadrži šest paralelno učvršćenih oštrih noževa koji su razmaknuta po 2 mm. Postupak mjerenja je slijedeći:

1. Površinu na kojoj će se načiniti rezovi, treba očistiti od svih nečistoća i naslaga. 2. Žustrim potezom noža načini se rez duljine 20 mm. Rez mora biti takav da oštrice

noža dosegnu metalnu podlogu. 3. Mekom četkom ili tkaninom uklone se olupljeni komadići premaza. 4. Pod pravim kutom povuče se još jedan rez nožem preko prethodnog reza tako da

se dobije oblik mrežice. 5. Na područje reza zalijepi se ljepljiva traka ljepljivosti xx, te se nakon xx min,

povuče naglo pod kutom od 180° u odnosu na smjer ljepljenja. 6. Ponovno se očistiti područje reza te se ocjeni prionjivost (tablica 5.3).

15

Tablica 5.4. Tablica za određivanje kritične vlažnosti.

Temperatura podloge (oC)

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

T

e

m

p

e

r

a

t

u

r

a

z

r

a

k

a

(oC)

15 71.5 76 81.5 88.0 93.0 100.0 -

16 67.5 71.5 77.0 82.0 87.5 93.0 100.0

17 63.0 67.0 72.0 77.5 82.0 88.0 93.5 100.0

18 59.0 63.0 68.0 72.5 77.0 82.5 88.0 93.5 100.0

19 55.5 59.0 63.5 68.0 72.5 77.5 82.5 87.5 93.0 100.0

20 52.0 55.5 59.5 64.0 68.0 73.0 78.0 83.0 88.0 93.0 100.0

22 46.0 49.0 53.0 57.0 60.0 64.0 69.0 73.5 78.0 82.0 89.0 94.0 100.0

24 41.0 44.0 47.0 49.5 53.0 56.5 61.0 65.5 69.0 73.0 78.0 82.5 88.5 92.5 100.0

26 36.5 38.5 42.0 44.0 47.0 50.5 54.0 57.5 61.0 65.0 70.0 74.0 79.0 84.0 88.0 94.0

28 32.5 34.5 37.0 39.0 42.0 45.0 48.0 51.5 54.5 58.0 61.5 65.0 70.0 74.0 78.5 84.0

30 29.0 30.5 33.5 35.0 37.5 40.0 43.0 46.0 48.5 52.0 55.0 58.0 62.5 66.0 70.0 75.0

16