【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及涂料測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法。
技術(shù)介紹
1、國(guó)際海事組織（imo）關(guān)于船舶生物污垢控制和管理指南mepc.378(80)于2023年出臺(tái)，各國(guó)將不斷加強(qiáng)生物污損的管控以最大程度減少入侵水生物種的轉(zhuǎn)移。在船舶水下表面涂裝防污涂料是防止污損生物附著的最經(jīng)濟(jì)和最常用的方法，防污涂層的壽命一般3-5年，最長(zhǎng)不超過(guò)7年，期間防污涂層一旦附著上生物污損，依據(jù)新指南，船舶極大可能無(wú)法駛?cè)肽康牡氐暮Ｓ颉?/p>
2、近幾年，隨著機(jī)械自動(dòng)化和智能化的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在海洋防污領(lǐng)域，防污涂層材料與水下清洗機(jī)器人協(xié)同防污，能夠有效延長(zhǎng)防污涂層的防污期效，因此，該協(xié)同防污技術(shù)成為了海洋防污領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。挪威佐敦公司（jotun）研發(fā)了一種船舶用防污涂料產(chǎn)品，該產(chǎn)品專(zhuān)為與?jotun?hull?skater（船體清潔機(jī)器人）配合使用而設(shè)計(jì)，漆膜可承受與刷頭之間的反復(fù)接觸和磨擦。
3、評(píng)價(jià)海洋防污涂層耐清洗性能最有效的方法是在水下通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)際清洗試驗(yàn)，然而這種評(píng)價(jià)方法操作難度大，成本高，不適用于防污涂料產(chǎn)品的前期研制研究。目前公開(kāi)的防污涂層體系實(shí)驗(yàn)室加速評(píng)價(jià)方法并未涉及到防污涂層的耐清洗性能評(píng)價(jià)。gb/t6822-2014《船體防污防銹漆體系》的標(biāo)準(zhǔn)中，也沒(méi)有防污涂層耐清洗性能的檢驗(yàn)項(xiàng)目。
4、申請(qǐng)?zhí)枮?02311173357.5的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)“基于肟-氨基甲酸酯鍵的聚氨酯耐清洗防污涂層及其制備方法”和申請(qǐng)?zhí)枮?02311762908.1的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利
5、首先，臺(tái)式磨損試驗(yàn)機(jī)的砂輪與水下清洗機(jī)器人的刷盤(pán)的材質(zhì)有明顯差異，其測(cè)試結(jié)果不一定能代表水下清洗機(jī)器人的清洗效果；其次，防污涂層在實(shí)際應(yīng)用時(shí)是浸泡在海水中的，浸泡后的涂層和未浸泡的涂層的力學(xué)性能有明顯差異；再者，該磨損試驗(yàn)是在空氣中進(jìn)行，這與水下機(jī)器人的水下作業(yè)工況不一致；因此，上述類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)方法具有較大的局限性，顯然不適合防污涂層的實(shí)際應(yīng)用情況。
6、申請(qǐng)?zhí)枮?02310758951.4的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)“一種海洋固定設(shè)施表面的耐清洗長(zhǎng)效防污涂料及其制備方法”提到了“耐清洗試驗(yàn)方法”，主要是通過(guò)采用清潔機(jī)器人使用的同種尺寸和材質(zhì)的刷絲，在浸泡后的涂層表面來(lái)回劃擦規(guī)定的次數(shù)后，計(jì)算涂層的失重來(lái)評(píng)價(jià)耐清洗性能，失重越小，耐清洗性能越好。該方法采用人工來(lái)回劃擦，人為主觀因素引起的誤差較多，且對(duì)于有些防污涂層體系，失重程度并不能與防污性能很好地關(guān)聯(lián)，其失重較小時(shí)，由于涂層的表面性質(zhì)發(fā)生了改變，防污性能也會(huì)出現(xiàn)顯著下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其技術(shù)方案如下：
2、提供一實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其包括用以涂裝涂層的樣板、用于容置所述樣板的槽體、刷盤(pán)、用于驅(qū)動(dòng)所述刷盤(pán)旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接的控制系統(tǒng)；其中，所述控制系統(tǒng)具有顯示和控制功能，用以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行狀態(tài)和顯示驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行參數(shù)；
3、測(cè)試方法包括以下步驟：
4、涂裝樣板：在所述樣板表面涂裝防污涂層，在所述防污涂層的中心位置涂裝覆蓋其上的非磨蝕涂層；
5、人工海水浸泡實(shí)驗(yàn)：將涂裝好涂層的所述樣板置于人工海水中浸泡一定時(shí)長(zhǎng)；
6、水下清洗實(shí)驗(yàn)：將浸泡后的樣板取出，并固定到裝有人工海水的槽體中，使樣板浸泡在水下；啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)刷盤(pán)，使刷盤(pán)移動(dòng)到樣板的正上方并與涂層接觸，并控制驅(qū)動(dòng)裝置按照設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行，使刷盤(pán)在涂層上旋轉(zhuǎn)對(duì)樣板進(jìn)行清刷以在所述防污涂層上形成清刷區(qū)域，且所述清刷區(qū)域避開(kāi)所述非磨蝕涂層；
7、涂層檢測(cè)：檢測(cè)水下清洗實(shí)驗(yàn)后樣板的涂層表面狀態(tài)指標(biāo)；其中，所述涂層表面狀態(tài)指標(biāo)包括涂層損耗厚度、涂層表面粗糙度變化、微尺度磨損等級(jí)和涂層水接觸角變化中的一種指標(biāo)或多種指標(biāo)；
8、涂層損耗等級(jí)評(píng)定：通過(guò)所述涂層表面狀態(tài)指標(biāo)評(píng)估所述防污涂層的耐清洗性能。
9、在一些實(shí)施例中，所述刷盤(pán)底面的刷絲為圓環(huán)狀，所述刷盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸心與所述刷絲的圓心重合;所述非磨蝕涂層為圓形，且所述圓環(huán)狀刷絲的內(nèi)徑大于所述非磨蝕涂層的直徑，使當(dāng)所述刷盤(pán)與所述樣板的涂層接觸時(shí)，所述刷絲的圓心與所述非磨蝕涂層的圓心重合，且所述刷絲位于所述非磨蝕涂層的外圍，以使形成的圓環(huán)狀清刷區(qū)域避開(kāi)所述非磨蝕涂層。
10、在一些實(shí)施例中，所述人工海水浸泡實(shí)驗(yàn)步驟中，將所述樣板置于溫度為（23±2）℃的人工海水中浸泡n天；其中，n≥14。
11、在一些實(shí)施例中，所述水下清洗實(shí)驗(yàn)步驟中，所述圓環(huán)狀刷絲的內(nèi)徑為40～60mm，所述圓形非磨蝕涂層的直徑為10～20mm。所述水下清洗實(shí)驗(yàn)步驟中，所述驅(qū)動(dòng)裝置按照設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行；其中，所述運(yùn)行參數(shù)根據(jù)防污涂層類(lèi)型以及機(jī)器人類(lèi)型進(jìn)行設(shè)定，所述運(yùn)行參數(shù)包括法向力、轉(zhuǎn)速和清刷時(shí)間；
12、在一些實(shí)施例中，所述涂層檢測(cè)步驟中，水下清洗實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取出樣板，用自來(lái)水清洗樣板表面，待所述樣板干燥后檢測(cè)其涂層表面狀態(tài)指標(biāo)。
13、對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備：
14、在一些實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)桿、可升降模塊、用于承載所述可升降模塊的支架；其中，所述電機(jī)的輸出端通過(guò)傳動(dòng)桿與所述刷盤(pán)連接，所述可升降模塊與所述電機(jī)連接，使所述升降模塊帶動(dòng)電機(jī)上下移動(dòng)以帶動(dòng)所述刷盤(pán)上下移動(dòng)，所述電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)刷盤(pán)旋轉(zhuǎn)；所述電機(jī)內(nèi)置傳感器，所述控制系統(tǒng)與所述電機(jī)和所述傳感器連接，用以控制所述電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和顯示所述電機(jī)運(yùn)行參數(shù)；
15、在一些實(shí)施例中，所述槽體底面設(shè)置有用于固定所述樣板的安裝結(jié)構(gòu)。
16、在一些實(shí)施例中，所述樣板外周設(shè)有若干定位孔，所述槽體底部設(shè)有安裝結(jié)構(gòu)，所述安裝結(jié)構(gòu)包括平面狀凸起、橡膠墊、壓條；其中，所述槽體底部設(shè)有用于裝載樣板的平面狀凸起，且所述壓條、橡膠墊、凸起上分別開(kāi)設(shè)有若干與所述定位孔匹配的螺孔，通過(guò)緊固件依次穿設(shè)于壓條、樣板、橡膠墊、凸起，以將所述樣板固定于所述槽體底部。
17、在一些實(shí)施例中，所述樣板為不易腐蝕不易變形的板材；例如鋼板、pvc板或其它不易腐蝕不易變形的板材;
18、在一些實(shí)施例中，所述刷盤(pán)的材質(zhì)為尼龍、鋼絲、橡膠、海綿中的一種；
19、在一些實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)為具有顯示和控制功能的pc機(jī)，所述pc機(jī)內(nèi)置電機(jī)控制程序，且所述pc機(jī)與所述電機(jī)及電機(jī)內(nèi)置的傳感器連接，用以控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和顯示傳感器傳輸?shù)倪\(yùn)行參數(shù)。
20、對(duì)于所述涂層損耗厚度、所述涂層表面粗糙度變化、所述微尺度磨損等級(jí)指標(biāo)的檢測(cè)：
21、在一些實(shí)施例中，檢測(cè)所述涂本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：所述刷盤(pán)底面的刷絲為圓環(huán)狀，所述刷盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸心與所述刷絲的圓心重合;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：檢測(cè)所述涂層損耗厚度、所述涂層表面粗糙度變化、所述微尺度磨損等級(jí)中的一種指標(biāo)或多種指標(biāo)的過(guò)程為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：檢測(cè)所述涂層水接觸角變化指標(biāo)的過(guò)程為：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：所述涂層損耗等級(jí)評(píng)定步驟中，根據(jù)涂層表面狀態(tài)指標(biāo)進(jìn)行涂層損耗等級(jí)評(píng)
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：所述刷盤(pán)底面的刷絲為圓環(huán)狀，所述刷盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸心與所述刷絲的圓心重合;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋防污涂層耐清洗性能的測(cè)試方法，其特征在于：檢測(cè)所述涂層損耗厚度、所述涂層表面粗糙度變化、所述微尺度磨損等級(jí)中的一種指標(biāo)或多種指標(biāo)的過(guò)程為：
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳珊珊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廈門(mén)雙瑞船舶涂料有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。