1、ICS 87.040 G 50 量中华人民共和国国家标准GB/T 31411-2015 ., 船舶防污漆磨蚀率测定法Standard test method for erosion rate of antifouling coatings 2015-05-15发布2015-10-01实施-刑。茧f3n_主-:;/.飞、飞，矿工民如剧由呢?回饱喝41J1:-mz吁吉也令r，;句中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局串士中国国家标准化管理委员会。叩中华人民共和国国家标准船舶防污潘磨蚀率副定法GB/T 31411-2015 导中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西
2、城区三里凋北街16号(10004日网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数26千字2015年3月第一版2015年3月第一次印刷 号:155066. 1-51000定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107. GB/T 31411-2015 前本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)归口。本标准负责起草单位z中国
3、船舶重工集团公司第七二五研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、庞贝捷涂料(昆山)有限公司、中远佐敦船舶涂料有限公司、海虹老人涂料中国有限公司、上海国际油漆有限公司、上海涂料技术中心。本标准主要起草人z王晶晶、苏春海、杨琳、谢志鹏、王健、叶章基、李荣俊、危春阳、孙凌、许春生、任润桃。I GB/T 31411-2015 船舶防污漆磨蚀率测定法1 范围本标准规定了通过旋转动态模拟装置和涂层厚度测试分析方法测定不同速度下船舶防污涂层磨蚀率的试验装置、试验程序和方法。本标准适用于符合GB/T6822中含防污剂的自抛光型或磨蚀型船舶防污漆的磨蚀率测定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可
4、少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 6822 船体肪污防锈漆体系3 原理在试验样板上制备磨蚀型或自抛光型防污涂层样品，然后将样板安装在旋转模拟装置上浸没于水中，以一定速度进行磨蚀试验。一定的时间间隔后，取出试验样板，测试防污涂层磨蚀前后的厚度变化，根据磨蚀时间计算防污涂层的磨蚀率。4 仪器设备4.1 旋转动态模拟试验装置4.1.1 圆盘动态模拟试验装置第一种为圆盘动态模拟试验装置，该装置包括电机、传动构件、支架、圆形水槽和恒温装置组成，如图1，装置具体参数如下za) 电机z功率为1.5kW，转速范
5、围为Ol500 r/min; b) 传动构件z材质为双相不锈钢2507; c) 支架z尺寸规格为长1250mmX宽1250 mmX高1820mm，材质为Q235A;d) 圆形水槽z尺寸规格为1800mmX高度400mmX厚度30mm，材质为有机玻璃;e) 恒温装置z尺寸规格为700mmX 650 mmX 1 050 mm，内胆材质为316不锈钢，功率为5kW;f) 试验要求z试验海水总水量260L，天然海水需经过滤除去砂石等杂质。1 GB/T 31411-2015 支架水槽困盘样板恒温装置图1圄盘动态模拟试验装置示意图4.1.2 转鼓动态模拟试验装置第二种为船舶防污漆防污性能动态试验用转鼓动态
6、模拟试验装置圈2)，该装置包括电机、传动装置和转鼓固定架组成，装置具体参数如下za) 电机:功率注15kW，转速范围为01300 r/min; b) 传动构件:柑质为双相不锈钢2507; c) 转鼓支架z转鼓支架直径为80cm，材质为316不锈钢;d) 试验要求z天然海水池。4.2 磨蚀厚度检测设备4.2.1 激光测厚装置圄2转鼓动态模拟试验装置/ / 激光测厚装置测试平台、CCD激光位移传感器以及样品托台三部分组成，测试平台为X-y轴方2 GB/T 31411-2015 向，X轴、Y轴位置有记忆功能，该装置适用于转鼓动态模拟试验方法和圆盘动态模拟试验方法测试，装置具体参数如下za) 测试平台
7、:X轴为0170mm，Y轴行程为0120mm，位移精度为0.01mm; b) 激光位移传感器z测量范围9mmll mm，扫描速度为每秒2805000个数据，检测分辨率0.3m。4.2.2 光学显微镜光学显微镜仅适用转鼓动态模拟试验方法测试，装置具体参数如下za) 标尺精度z运0.5m;b) 变焦镜头放大倍率:01000 X; c) 功能z具备彩色拍照功能。5 试样样板规格试验样板为两种规格，一种是圆盘动态模拟装置用试验样板;另一种是转鼓动态模拟装置用试验样板，具体规格要求见表1、图3及图4。表1试验样极规格试验样板名称试验样板代号样板材质样板尺寸圆盘动态模拟装置用试验样板I型样板硬度PVC板或
8、其他复合材料抖。ommX5 mm 转鼓动态模拟装置用试验样板E型样板3240型号环氧玻璃钢或其他复合材料100 mmX60 mmX2 mm 单位为毫米圄3圆盘动态模拟试验装置样板尺寸示意图3 GB/T 31411-2015 单位为毫米100 扫|80 未涂装区域对照面a) 激光测距法用试验样板100 8G o 毡，防污涂层。b) 光学图像法用试验样握国4转鼓动态模拟装置用试验样极尺寸示意图6 试验程序6.1 试样制备6.1.1 激光测距用试样制备激光测距用试样制备适用于I型样板和E型样板两类样板，具体制备程序如下。采用铅笔将样板的涂装区域画出，非涂装区域作为激光厚度测试的对照面，采用0.177
9、mm(80目)砂纸手工打磨涂装区域，非涂装区域采用纸胶带贴覆，避免防污攘污染，然后采用喷涂或湿膜制备器在涂装区域上均匀涂装2道防污漆，涂层厚度达到约300m，每种涂料需制备三个平行样，见图3和图4。样品根据产品技术要求，在环境温度(23土2)C、湿度(50士2)%条件下干燥直至实干，即可撕掉纸胶带。6.1.2 光学圄像用试样制备光学图像用试样制备适用E型样板，具体制备程序如下za) 采用0.177mm(80目)砂纸进行手工打磨，再进行防污涂层试样的制备，采用喷涂或漆膜制备4 GB/T 31411-2015 器在试板上均匀涂装2道防污漆，涂层厚度达到约300m，每种涂料需制备三个平行样zb) 样
10、品根据产品技术要求，在环境温度(23土2)C、湿度(50士2)%条件下干燥直至实干zc) 待试样干燥后，按照图5示意图，采用纸胶带贴覆形成10mm宽度的防污涂层裸露区域，再采用不产生磨蚀的氯化橡胶面潦喷涂防污涂层裸露区域，形成10mm宽度参考面覆盖层作为非磨蚀涂层;d) 待面漆表干后即可撕掉纸胶带，避免面漆通过胶带缝隙渗透而污染防污涂层测试面，试样持续在环境温度(23士2)C、湿度(50士2)%条件下干燥直至氯化橡胶面漆实干，厚度约100m.言II gl 6.2 磨蚀前厚度检测平行样l。延E238 平行样2。圄5n型样板安装示意圄单位为毫米平行样3。/ 试样制备完后，根据产品技术要求进行干燥，
11、将浸泡于海水14d1直至其溶胀平衡后，在环境温度(23土2)C、湿度(50士2)%条件下干燥2然后进行磨蚀试验前的原始厚度检测，厚度检测具体程序见6.5.2。注g原始厚度检测仅适用于6.5的激光测距分析方法.6.3 试样安装6.3.1 1型样板安装将I型样板安装在传杆轴底部金属圆片下，样板通过螺母固定在传动连杆的末端进行试验(见图1)。6.3.2 n型样板安装将三块E型平行样板通过螺母固定于动态模拟试验样板上(见图的，然后将动态模拟试验样板安装于转鼓支架上(见图7)。5 GB/T 31411-2015 说明21一一上下夹板32一一塑料压条:3一一螺钉z4一一试验样板。6.4 旋转动态模拟试验圄
12、6动态模拟试验样板在转鼓上的安装示意图6.4.1 圆盘动态模拟磨蚀试验在海水温度为(23士2)c条件下，将I型样板上的涂层试样浸没于海水中，样板离水槽距离为20 cm，设定电机转速，开启旋转装置进行磨蚀试验。圆盘动态模拟磨蚀试验一次可分别进行9kn-30 kn速度下的涂层磨蚀率。电机转速与试验节数的换算按式。): U航速=v转速X120 XX R/185 200 . ( 1 ) 式中tU鲸速一一航速，单位为节(kn) J U转速一一电机转速，单位为转每分(r/min); R 一一表示圆盘圆点至测试涂层区域之间的半径距离，单位为厘米(cm)。示例z电机转速设定为1053 r/min，测试位置至圆
13、盘圆点的距离为14cm，则表示该位置的航速为30kn. 6.4.2 转鼓动态模拟磨蚀试验在天然海水室温环境下，打开天然海水池阀门，将海水注人海水池，使E型样板的涂层试样浸没于海水中，样板浸没深度为1m，设定转速，开启装置进行磨蚀试验。转鼓动态模拟磨蚀试验可通过调节转鼓速度分别进行不同速度下(9kn-25 kn)的涂层磨蚀率。注:推荐磨蚀率检测的仲裁磨蚀速率为18kn. 6.5 试样磨蚀厚度检测6.5.1 光学图像分析法磨蚀试验结束后，将样板取出，用自来水冲洗样板表面，在环境温度(23:l:2).C、相对湿度(50土5)%下干燥2d后进行涂层的厚度检测。采用浇筑透明元禧剂环氧树脂进行固化包埋样板
14、，推荐采用618环氧树脂与T31固化剂作为包埋用树脂，推荐比例为618环氧树脂:T31固化剂=25: 4。待固化后，GB/T 31411-2015 沿样板宽度方向切割，切割测试区域与下述的激光测距分析方法中的测试区域一致。切割面按照0.149 mm0.037 mm0.019 mm(lOO目400目800目金相砂纸或涤绒布进行打磨，打磨至光滑后，将样板切割面放置于显微镜载物台，调整变焦镜头至图像清晰，并调整载物台，使含有如图7光学图像法示意的样板横截面置于观察镜头正下方，首先进行图像拍照采集，同时调用显微镜的标尺工具测量磨蚀厚度，测试点需大于3，并记录磨蚀厚度。6.5.2 激光测距分析方法6.5
15、.2.1 固定样摄磨蚀试验结束后，将样板取出，用自来水冲洗样板表面，在环境温度(23士2)OC、相对湿度(50士5)%下干燥2d后进行涂层的厚度检测。将E型样板放置于测试平台的卡槽中，固定样板方向见图7)，使试样保持同一位置，保证磨蚀测试点的准确;而I型样板则通过固定螺丝固定于测试平台上，同时调整圆盘侧面的定位线与测试平台的定位线一致(见图8)，使试样测试位置保持斗致性。注2圆盘侧面定位线是在团盘侧面与圆盘直径保持同向的记号线，数量可根据涂层试样数量进行设定标记。样板平台卡槽固7转鼓模拟试验样摄固定方式困盘定位线固定螺丝、罚困盘模拟试验样板圄8圄盘模拟试验样板固定方式/平台定位线平台定位线7
16、GB/T 31411-2015 6.5.2.2 检测路径参数设置6.5.2.2.1 圆盘模拟试验检测路径设置采用激光测距分析仪的配套软件进行检测路径参数设置。根据测试节数需要，设定测试半径位置，具体计算方式见6.4.1，样板的检测路径需为一贯穿防宿涂层试样和对照面涂层的钱段(见图9，从A点移动至B点)，且该线段与测试半径位置相交。设置按照起始位置设定为(X，Y)(见图10)，终点位置设定为(X+L ，Y)(见图11)，移动测试路径应大于测试样板上防污涂层的宽度，保存路径的坐标参数。/ / / / 一-_- 飞、平台定位线、 / / B点(X+L，Y/平台定位线/ _./ 、-一图9固盘动态模拟
17、试验样板检测路径示意圄盟噩噩蹦酣睡醒盟醒醒辑圃圃噩噩圈圈圃圃圃翩翩圃醺瞩酣睡室副击俨lIi淑1it幽幽x隔一Y倚踞穆志一一一一一一一f.宙r一椭到踹远噩噩黠蛐点。黯跑圄10测量起始位置设置示意图8 . GB/T 31411-2015 睡醒醒噩甲啤酣睡遍瑞睡南理腊肉栓蛐霆哩二z庐剧JY i司11挺志f.百了一边接榕在仿真囚一一一一一-一一一一一一一一-一-.一-一-_.-0-瞄2丑剧囱虹悻斟靠黑暗健圄门测量终止位置设置示意圄6.5.2.2.2 转鼓模拟试验检测路径设置转鼓模拟试验检测路径按以下设置z一旦a) 路径1设置z样板的检测路径同样为一贯穿防污涂层试样和对照面涂层的线段(见图12，从A点移
18、动至B点)。设置按照起始位置设定为(X，y)，终点位置设定为(X+M，Y)，移动测试路径应大于测试样板上防污涂层的宽度，保存路径1的坐标参数z单位为毫米C点几Y+N)D点CX+M.Y+N) 测试区域:; A点CX.Y) B点CX+M.y) 圄12转鼓动态模拟试验样撮检测路径设置示意圄9 GB/T 31411-2015 b) c) 6.5.2.3 6.5.2.3.1 路径2参数设置z以路径1的起始设置为起点，设置路径2的起始位置，设定为(X，Y+N)，并按照路径1的轨迹设定程序设定路径2的终点位置为(X+M，Y+N)，同时要求移动测试路径应大于测试样板上防污涂层的宽度，保存路径2的坐标参数;其他
19、路径参数设置z根据测试需要，可设定多条检查路径轨迹，并按照上述方法进行设定，测试路径需大于3条。样板检测磨蚀前样板检测将溶胀平衡后的试验样板固定于测试平台，调用上述检测路径参数，启动开始按钮，按照检测路径进行测试，待CCD激光位移传感器回归起始位置后，旋转I型样板至下一条涂层(见图的，待固定结束后，保持原有设定路径进行下一条涂层厚度测试E而E型样板则通过再调用其他路径参数，启动检测程序进行检测，并保存磨蚀前厚度数据。6.5.2.3.2 磨蚀后样摄检测将经过清洗干燥过的磨蚀后试验样板固定于测试平台上，按照磨蚀前样板所调用的检测路径进行测试，并保存磨蚀后的厚度数据。注=磨蚀试验前后的防污涂层厚度测
20、量路径需一致，最好应垂直于涂层.n型样板检测位置一般设在样板的中部区域三分之一范围内，见图12)。6.5.2.4 数据计算打开激光测距分析仪的配套软件，将防污涂层磨蚀前后的厚度检测数据调入同一窗口，点击计算按钮进行磨蚀前后对比计算，获得磨蚀厚度(见图13)。6.6 霍且E理理E血;1.11.-1111 _晒回国回回国-圃-圈圈圃圈圈回国圈圈圈圈圈-回国-回南噩噩m唁出胆量、飞吨叩t.Ii_些_!.ti寻呼回蝠言:瑾E翩翩晴E、.l)f:eI!-JI-.l 喧哩?古声回事侄E哇。1., .幡8串t昏倒,!2 , 阳南E眩蜀应重BE司，. 萤他平南由百i9i司111nm:由ti13母爱姐也平均值:
21、iCi:画高击否豆苗石圣E圄13试样磨蚀率计算防污涂层磨铀厚度数据计算示意圄!J 防、污涂层的磨蚀厚度除以磨蚀时间即得防污涂层试样的磨蚀率，见图14。10 F d1 t切勿勿勿勿勿乡Y才对照面i腐蚀后也!卢/二二二二习马/今/-均对照面a)激光洒距法b)先学图像法圄14防污涂层磨蚀率计算方法激光测距法磨蚀率按式(2)计算:d磨蚀率=(d1 - dz)/t 光学图像法磨蚀率按式(3)计算zd屠蚀率=d/t式中zd屠蚀率一一防污潦磨蚀率，单位为微米每月(m/月); d1 一一未磨蚀前防污涂层厚度，单位为微米(/Lm); dz 一一磨蚀后防污涂层厚度，单位为微米(m)，防污涂层基材防污涂层基材防污涂
22、层GB/T 31411-2015 . ( 2 ) ( 3 ) d 一一防污涂层磨蚀界面与未磨蚀界面之间的距离，即防污涂层磨蚀厚度，单位为微米(/Lm); t 一一磨蚀时间，单位为月。7 精密度7.1.1 重复性同一操作者采用相同的仪器设备在相同操作条件下在短的时间间隔内，对同一试验样品所得到的三个结果之间的相对偏差应不大于20%。7. 1.2 再现性不同操作者在不同的实验室对同一试验样品所得到的三个结果之间的相对偏差应不大于20%。8 试验报告试验报告至少应包括下列内容za) 试验样品的型号和名称;EON-FF叮户的阳阁。GB/T 31411-2015 注明参照本标准或相应的方法:试验条件和试验日期，其中试验条件需注明所涉试验样板类型、磨蚀速度、水温及测试方法;试验结果;试验单位。、，、，、，bic-d 侵权必究书号:1550661-51000 岳版权专有e) 18.00元定价:GB/T 31411-2015 打印H期:2015年6月2HF002
