Способ определения проницаемости полимерных покрытий
Изобретение относится к электрохимическим методам контроля ионной проницаемости полимерных покрытий, эксплуатируемых ; в агрессивных средах. Сущность изобретения состоит в том, что покрытие, нанесенное на перфорированную подложку, приводят в контакт с агрессивной средой и определяют количество проникающих через покрытие ионов. На границе раздела подложкапокрытие в местах перфорации располагают индикаторные электроды второго рода. Концентрацию анализируемого иона выбирают в соответствии с произведением растворимости соединения , образующего индикаторный электрод. После установления стационарного значения потенциала индикаторного электрода увеличивают концентрацию исследуемого иона в агрессивной среде. По интервалу времени от момента увеличения концентрации до начала изменения потенциала рассчитывают коэффициент диффузии иона в покрытии, а по установившемуся значению потенциала рассчитывают коэффициент проницаемости покрытия. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 15/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723395/25 (22) 24,07.89 (46) 30.03,92. Бюл. N. 12 (71) Харьковский политехнический институт им, В,И,Ленина (72) Н.Д.Сахненко, Т,П.Ярошок, А.П,Поспелов, M.Â,Âåäü и Е,В,Богоявленская (53) 620.197.6 (088.8) (56) Розенфельд И.Л, и др. Защита металлов оТ коррозии лакокрасочными покрытиями.
M.: Химия, 1987, с.30 — 33.
Pitter G„Kruger G.А new technique to
study corrosion mechanisms under organic coatings. Org. Coat., 1984, М 6, р.309-324. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИОАЕ 0СТИ ПОЛИ ЕРНЬ Х ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к электрохимическим методам контроля ионной проницаемости полимерных покрытий, эксплуатируемых в агрессивных средах.
Сущность изобретения состоит в том, что
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки барьерных свойств неметаллических покрытий, эксплуатирующихся в агрессивных средах, содержащих депассивирующие компоненты, например хлорид-ионы.
Известен способ определения проницаемости полимерных материалов, заключающийся в определении аналитическим методом количества хлорид-ионов, продиффундировавших через свободную полимерную пленку, служащую мембраной в ячейке, . Ы 1723500 А1 покрытие, нанесенное на перфорированную подложку, приводят в контакт с агрессивной средой и определяют количество проникающих через покрытие ионов. На границе раздела подложка- покрытие в местах перфорации располагают индикаторные электроды второго рода. Концентрацию анализируемого иона выбирают в соответствии с произведением растворимости соединения, образующего индикаторный электрод. После установления стационарного значения потенциала индикаторного электрода увеличивают концентрацию исследуемого иона в агрессивной среде. По интервалу времени от момента увеличения концентрации до начала изменения потенциала рассчитывают коэффициент диффузии иона в покрытии, а по установившемуся значению потенциала рассчитывают коэффициент проницаемости покрытия. в одно отделение которой залит раствор, содержащий исследуемый ион, а в другое— дистиллированная вода. Полученные по данному способу значения коэффициентов массопереноса не дают представления об изменении барьерных свойств покрытий, нанесенных на подложку, в условиях эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения проницаемости защитных покрытий, который осуществляют следующим образом. Покрытие, нанесенное на
1723500 перфорированную подложку, приводят в соприкосновение с агрессивной средой, содержащей, например, хлорид-ионы. В местах перфорации отбирают пробу электролита с границы раздела подложка-покрытие и аналитически определяют содержание в ней хлорид-ионов, Однако достоверность результатов, полученных по способу-прототипу, ограничена, поскольку их реализация предусматривает принудительный отвод продиффундировавшего раствора с межфазной границы. Последнее приводит к тому, что градиент концентрации исследуемого раствора в системе покрытие-. подложка значительно отличается от величины, реализующейся в условиях эксплуатации, Отбор проб ведет также к необратимым изменениям на границе раздела, стимулируя поступление туда новых порций электролита. Способ-прототип не позволяет осуществлять непрерывный контроль барьерных свойств покрытий, Кроме того, проведение микроанализа является трудоемким процессом, погрешность которого увеличивается с уменьшением объема прс ы, Цель изобретения — повышение достоверности и сокращение времени дискретизации замеров, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу покрытие, нанесенное на перфорированную подложку, приводят в контакт с агрессивной средой и определяют количество проникающих через покрытие ионов путем анализа раствора, в предлагаемом способе на границе раздела подложка-покрытие в местах перфорации располагают индикаторные электроды второго рода, концентрацию анализируемого иона выбирают в соответствии с произведением растворимости соединения, образующего индикаторный электрод, после установления стационарного значения потенциала индикаторного электрода увеличивают концентрацию исследуемого иона в агрессивной среде, по интервалу времени от момента увеличения концентрации до начала изменения потенциала рассчитывают коэффициент диффузии иона в покрытии, а по установившемуся значению потенциала рассчитывают коэффициент проницаемости покрытия.
Предлагаемый способ осуществляем следующим образом, В образце, изготовленном из стали 08 кп„делаем перфорацию, в которой укрепляем индикаторные хлорсеребрянные электроды, подготовленные хлорированием серебряной проволокиф0,8 мм. На образец наносим полимерное покрытие и приводим его в соприкосновение с 10 М раствором хлорида натрия. Эта концентрация соответствует произведению растворимости хлори5 да серебра. При этом индикаторные электроды располагаются на границе раздела металл-покрытие. Измеряем потенциал индикаторного электрода до установления стабильного значения, Увеличиваем концен10 трацию хлорид-ионов в растворе до 0,5 M u продолжаем измерять потенциал индикаторного электрода. По значению времени от изменения концентрации раствора до начала изменения потенциала индикаторного
15 электрода рассчитываем коэффициент диффузии хлорид-ионов, используя соотношение д2
20 — (") где д — толщина покрытия, м; т — время запаздывания, т.е. время от момента изменения концентрации раствора до начала изменения потенциала индика25 торного электрода, с.
По стабильному значению потенциала определяем коэффициент проницаемости согласно предварительно построенному калибровочному графику зависимости потенциала хлорсеребряного электрода от концентрации хлорид-ионов в растворе (2)
Р— коэффициент проницаемости, м /с, 2
ЛМ вЂ” содержание хлорид-ионов на границе металл-покрытие, определенное по калибровочному графику, моль; д — толщина покрытия, м;
S — площадь поверхности покрытия, M
2. т — время, за которое произошло изменение содержания исследуемого иона, с;
С вЂ” концентрация исследуемого иона в растворе, моль/мз.
Коэффициент сорбции определяем из соотношения (3)
Аналогично проводим определение параметров массопереноса для других типов покрытий.
©ормула изобретения
Способ определения проницаемости полимерных покрытий путем нанесения покрытия на перфорированную подложку, 1723500
Составитель В.Барабанов
Тех ред M. Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец
Редактор А;Долинич
Заказ 1061 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 приведения в контакт с агрессивной средой и определения в местах перфорации количества проникающих через покрытие ионов, отличающийся тем,что,с целью повышения достоверности и сокращения времени дискретизации замеров, на границе раздела подложка-покрытие в местах перфорации размещают индикаторные электроды второго рода, концентрацию анализируемого иона в агрессивной среде выбирают в соответствии с произведением растворимости соединения, образующего индикаторный электрод, после установления стационарного значения потенциала индикаторного электрода увеличивает концентрацию исследуе5 мого иона в агрессивной среде, по интервалу времени от момента увеличения концентрации до начала изменения потенциала рассчитывают коэффициент диффузии иона в покрытии, а по установившемуся
10 значению потенциала рассчитывают коэффициент проницаемости покрытия.
