V průběhu let 2017 až 2018 byla revidována norma ISO 12944: Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy, která nyní obsahuje devět částí.
Jednotlivé části
Část 1: Obecné zásady
Část 2: Klasifikace vnějšího prostředí
Část 3: Navrhování
Část 4: Typy povrchů podkladů a jejich příprava
Část 5: Ochranné nátěrové systémy
Část 6: Laboratorní zkušební metody
Část 7: Provádění a dozor při zhotovování nátěrů
Část 8: Zpracování specifikací pro nové a údržbové nátěry
Část 9: Ochranné nátěrové systémy a laboratorní metody zkoušení jejich odolnosti pro konstrukce vystavené přímořským a obdobným podmínkám
Revize proběhla po cca 20 letech a mezi změny oproti dřívějším parametrům například patří
- Klasifikace vnějšího prostředí (část 1) – zrušení stupně C5-I (velmi vysoká průmyslová) a C5-M (velmi vysoká přímořská) nahrazeno C5 (velmi vysoká) a CX (extrémní) a s tím souvisí nově vzniklá část 9 této normy.
- Nově se životnost ochranného povlaku vyjadřuje pomocí čtyř rozmezí (část 2):
nízká: do 7 let, střední: od 7 do 15 let, vysoká: od 15 do 25 let, velmi vysoká: 25 let a více. - V oblasti laboratorních metod zkoušení (část 6) se provádí na zkoušených vzorcích příčný řez oproti podélnému řezu, byly změněny požadavky na hodnoty adhezních zkoušek (ISO 2409, ISO 4624) a jiné, například zavedení cyklických zkoušek (vycházejících z NORSOK M 501 testu) pro vysoké a velmi vysoké životnosti pro stupně C4 a C5.
Článek se zabývá praktickou ukázkou výběru vhodného nátěrového systému podle části 5 této normy: Ochranné nátěrové systémy. V této části jsou doporučeny různé druhy nátěrových hmot a jejich kombinace k dosažení vyhovující ochrany pro daný stupeň korozní agresivity včetně doporučených tlouštěk. Bylo zadáno ochránit ocelový podklad na stupeň C3 se střední a vysokou životností a na stupeň C4 s podobnou životností. Vhodné nátěrové hmoty a systémy byly vybrány na bázi 2K polyuretanů a epoxidů.
Synpo akciová společnost, Pardubice, je tradiční výrobce rozpouštědlových 2K polyuretanových nátěrových hmot. Nátěrový systém (Akrylmetal) je formulován s použitím akrylátových pryskyřic, jejichž vlastnosti propůjčují upravenému povrchu vynikající vlastnosti a stabilitu. V kombinaci s vysoce jakostními barevnými organickými a anorganickými pigmenty, které jsou odolné vůči působení UV záření, je nátěrový systém vhodný pro nejnáročnější aplikace (automobilový průmysl, průmyslové lakování). Je formulován pro nanášení za využití aplikačních zařízení s vysokou přenosovou účinností: vzduchovým stříkáním s podporou elektrostatiky, vysokotlakými stříkacími zařízeními, vysokoobrátkovými zvonky atd. V sortimentu výrobků produktové řady Akrylmetal jsou mimo jiné antikorozní nátěrové hmoty, které byly použity v testu.
Do testu byly zahrnuty následující typy nátěrových hmot
LV AKZ 411: Jednovrstvý nátěr kovových předmětů s antikorozní, plnicí a dekorativní funkcí v odstínech RAL. Vyznačuje se vysokou odolností proti povětrnostním vlivům a UV záření. Jedná se o 2K polyuretanovou nátěrovou hmotu.
LV EPS 620: Základní antikorozní nátěr předmětů ze železných, ale i lehkých a neželezných (měď, mosaz, hliník) kovů a kovů upravených pozinkováním. Jedná se o 2K nátěrovou hmotu obsahující epoxidové a hydroxylové skupiny. Je vytvrzovaná přes hydroxylové skupiny vhodnými tužidly na bázi isokyanátu. Vrchní nátěrovou barvu LV AKZ 411 lze aplikovat systémem „do mokra“.
Příprava vzorků a testovací metody
Jako podklad pro přípravu vzorků byly zvoleny ocelové panely o rozměru 15 x 10 cm, typ S-46 (Q Lab Corporation) bez korozních produktů, kovový vzhled, čistota povrchu, stupeň 3. Zvolená nátěrová hmota byla natužena dle údajů v technickém listě a naředěna na aplikační viskozitu. Jako aplikační technika byla zvolena HVLP, tryska 1,5 mm, tlak 2,5–3,5 baru.
Na ochranu pro stupeň C3 byla aplikována LV AKZ 411 ve dvou úrovních tlouštěk, a to 67 ± 3 μm DFT (2 vrstvy), a to 99 ± 3 μm DFT (3 vrstvy). Na ochranu pro stupeň C4 byl aplikován nátěrový systém ve formě epoxidového základu EPS 620 v jedné vrstvě (DFT 40 μm) a následně LV AKZ 411 v DFT kolem 100–110 μm. Celková tloušťka nátěrového systému 145 ± 6 μm.
Na předpokládaný stupeň ochrany a životnost nátěrového systému byly zvoleny dle normy ISO 12944-6 (tabulka 1) následující zkoušky a doby zkoušení. Bylo připraveno předepsané množství ocelových panelů s ochranou pro jednotlivé zkoušky a doby zkoušení.
- Stanovení tloušťky povlaku dle ČSN EN ISO 2808, metoda 7C.
- Stanovení odolnosti proti vlhkosti dle ČSN EN ISO 6270-1 pro C3 (48 h, 120 h a 240 h) a pro C4 (120 h, 240 h a 480 h).
- Stanovení odolnosti v neutrální solné mlze dle ČSN EN ISO 9227, NSS pro C3 (120 h, 240 h, 480 h) a pro C4 (240 h, 480 h a 720 h).
- Mřížková zkouška dle ČSN EN ISO 2409 s následným odtrhem páskou, řez 2 mm pro C3 a řez 3 mm pro C4.
Výsledek zkoušek a vyhodnocení
Ochrana nátěrovou hmotou LV AKZ 411 na předpokládaný stupeň C3 byla zkoušena ve dvou tloušťkách, a to cca 65–70 μm a kolem 100 μm DFT. Nátěrový systém pro předpokládaný stupeň C4 (LV EPS 620 + LV AKZ 411) byl testován v tloušťce cca 150 μm, kdy epoxidový základ LV EPS 620 tvořil z této tloušťky cca 40 μm. Výsledky mřížkové (adhezní) zkoušky před testováním jsou uvedeny tabulce 1.
Tab. 1: Tloušťky ochranného nátěrového filmu a adheze před zkoušením.
Ochrana na stupeň korozní agresivity C3.
Testované vzorky byly podrobeny testu odolnosti proti vlhkosti dle ČSN EN ISO 6270-1 po dobu 120 h a 240 h s vyhovujícím výsledkem. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2 a na obrázku 1. Nebyly pozorovány rozdíly mezi testovanými tloušťkami pro uvedené doby testování.
Tab. 2: Stanovení odolnosti proti vlhkosti dle ČSN EN ISO 6270-1, 120 h a 240 h.
Vzorky po testu nevykazovaly praskání ani odlupování dle ČSN EN ISO 4628-4,5.
Souběžně byly vzorky podrobeny testu v neutrální solné mlze dle ČSN EN ISO 9227, NSS po dobu 240 h a 480 h. Výsledky po 240 h testu jsou uvedeny v tabulce 3 a na obrázku 2. Pro delší dobu 480 h nebylo pozorováno žádné prorezavění, praskání ani loupání. Hodnoty koroze v řezu však byly vyšší, než je přípustná mez ≤ 1,5 mm. Koroze v řezu se pohybovala v hodnotách cca 2 mm, proto pro stanovení životnosti nátěru byla zvolena doba 240 h pro NSS test. Obě testované tloušťky vykazovaly obdobné výsledky.
Tab. 3: Odolnost v neutrální solné mlze ČSN EN ISO 9227 NSS, 240 h.
Obr. 2: Fotografie vzorků po 240 h testu neutrální solné mlhy dle ČSN EN ISO 9227 NSS s následným mřížkovým testem dle ČSN EN ISO 2409. Dole fotografie koroze v řezu po odstranění korozních zplodin mořením.
Na základě provedených testů byla určena životnost ochranného nátěrového filmu – střední pro stupeň C3 a nízká pro stupeň C4. Větší tloušťka testovaného nátěrového filmu již neměla vliv na vlastnosti/ životnost. Určující hodnotou pro následné stanovení životnosti byla hlavně koroze v řezu po expozici v neutrální solné mlze (NSS).
Ochrana pro stupeň korozní agresivity C4
Stejným postupem jako pro ochranu nátěrovou hmotou pro stupeň C3 byl otestován nátěrový systém LV EPS 620 + LV AKZ 411 na předpokládanou ochranu pro stupeň C4. Testované vzorky byly podrobeny testu odolnosti proti vlhkosti dle ČSN EN ISO 6270-1 po dobu 240 h a 480 h s vyhovujícím výsledkem. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4 a na obrázku 3.
Tab. 4: Odolnost proti vlhkosti dle ČSN EN ISO 6270-1, 240 h a 480 h.
Vzorky po testu nevykazovaly praskání ani loupání dle ČSN EN ISO 4628-4,5.
Souběžně byly vzorky podrobeny testu v neutrální solné mlze dle ČSN EN ISO 9227 NSS po dobu 240 h, 480 h a 720 h. Výsledky pro dobu testování 480 h jsou uvedeny v tabulce 5 a na obrázku 4. Pro delší dobu expozice 720 h nebyla pozorována žádná povrchová koroze, praskání ani loupání. Hodnoty koroze v řezu však byly vyšší, než je přípustná mez ≤ 1,5 mm. Koroze v řezu dosáhla hodnoty cca 3 mm, proto pro stanovení životnosti nátěru byla zvolena doba 480 h pro NSS.
Tab. 5: Odolnost v neutrální solné mlze ČSN EN ISO 9227, NSS, 480 h.
Obr. 3: Fotografie vzorků po 240 h vlhkostního testu dle ČSN EN ISO 6270-1
s následným mřížkovým testem dle ČSN EN ISO 2409.
Na základě provedených testů byla určena životnost ochranného nátěrového filmu – vysoká pro stupeň C3 a střední pro stupeň C4 a nízká pro stupeň C5. Parametrem, který se ukázal jako limitující při stanovení očekávané životnosti nátěrového systému, byla podobně jako v prvním případě koroze v okolí řezu.
Obr. 4: Fotografie vzorků po 480 h testu neutrální solné mlhy dle ČSN EN ISO 9227 NSS s následným mřížkovým testem dle ČSN EN ISO 2409.
Dále fotografie koroze v řezu po odstranění korozních zplodin mořením.
Závěr
Testované komerčně dostupné nátěrové hmoty z produktové řady Akrylmetal jsou vhodné pro ochranu ocelových substrátů s následující životností podle ISO 12944-6. Jednovrstvá nátěrová hmota LV AKZ 411 pro stupeň korozní agresivity C3 (životnost – střední) a C4 (životnost – nízká). Nátěrový systém složený z epoxidového základu LV EPS 620 a vrchní vrstvy LV AKZ 411 vyhovuje pro stupeň korozní agresivity C3 (životnost – vysoká), C4 (životnost – střední) a C5 (životnost – nízká).
Z provedených zkoušek a výsledků se jeví obecně jako nejpřísnější kritérium pro následné stanovení životnosti ochranného nátěrového filmu právě koroze v řezu po expozici v neutrální solné mlze (NSS). Přípustná mez je pouze max. 1,5 mm.
Dosažené výsledky testovaných ochranných nátěrových hmot odpovídají doporučeným ochranným systémům a vrstvám dle ISO 12944-5 (Tabulka 2).
Radim Holuša, SYNPO a.s.
www.synpo.cz
www.akrylmetal.cz
