Elektrochemische Prüfmethoden

Elektrochemische Prüfmethoden
für Farben, Lacke und Pigmente
•Beurteilung des Wasseraufnahmevermögens von Beschichtungen
•Bestimmung des Widerstandes gegen kathodische Enthaftung in Meerwasser
nach DIN EN ISO 15711
•Korrosionsuntersuchungen gemäß den Automobilnormen Ritztest und Steinschlagtest
•Untersuchung der Porenbildung von Lackschichten nach DIN EN ISO 16773
•Beschleunigte Alterung von Beschichtungen durch kathodische Belastung
•Ermittlung der kritischen Pigment-Volumen-Konzentration von Beschichtungen
•Charakterisierung der Korrosionsschutzeigenschaft von Korrosionsschutzpigmenten
Metrohm - maßgeschneiderte elektrochemische Tests
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Metrohm bietet Ihnen komplette Lösungen für ganz
konkrete analytische Fragestellungen. Ihre Ansprechpartner bei uns sind Spezialisten, die maßgeschneiderte Applikationen für Sie entwickeln und Sie kompetent rund um
das Thema Elektroanalytik unterstützen.
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Farben, Lacke und Pigmente bietet.
Wasseraufnahmevermögen von Lackschichten
Organische Beschichtungen sind im praktischen Gebrauch
verschieden hohen Luftfeuchten oder direkt flüssigem
Wasser ausgesetzt. Dabei nehmen sie unterschiedliche
Mengen an Wasser auf. Feuchtigkeit und Wasser gehören dabei zu den wichtigsten schädlichen Einflüssen,
denen organische Beschichtungen ausgesetzt sind.
Mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie
kann der Wassergehalt der Lackschicht über die Leitfähigkeitsänderung und über die Änderung der Permittivität
bestimmt werden. Durch kontinuierliche Messungen an
der zu untersuchenden Beschichtung können Aussagen
über den zeitlichen Verlauf der Wasseraufnahme getroffen werden.
Bestimmung des Widerstandes gegen kathodische
Enthaftung in Meerwasser nach DIN EN ISO 15711
Die Prüfmethode wird mit organischen Beschichtungen
auf metallischen Substraten angewendet. Diese werden
Meerwasser ausgesetzt. Dabei wird die Widerstandsfähigkeit der Beschichtungen gegen kathodische Enthaftung untersucht.
Die zu untersuchende Probe wird in luftdurchströmtes
künstliches Meerwasser eingebracht und über einen Potentiostaten kathodisch polarisiert.
Korrosionsuntersuchungen gemäß Automobilnormen:
1. Ritztest
Die Prüfmethode wird auf beschichtete Stahlbleche,
verzinkt oder unverzinkt, angewendet. Es handelt sich
um einen elektrochemischen Korrosionskurzzeittest an
definiert verletzten Stahlblechen. Nach dem Prinzip eines
galvanostatischen Halteversuchs wird geprüft, wie gut
die Beschichtung des Prüflings dem Vorgang der korrosiven Unterwanderung widersteht. Der Test reagiert auf
die Art der Substratoberfläche, wie z.B. Stahl, Zink, Zinklegierung, auf die vorhandene Vorbehandlung und auf
die Barrierewirkung der Lackierung.
2. Steinschlagtest (Durchschlaghäufigkeit)
Mit diesem Prüfablauf kann die Anzahl der Durchschläge
bei einem simulierten Steinschlag auf das Substrat ermittelt werden. Dabei wird das zuvor mit einem Steinschlagprüfgerät beschossene Prüfblech mit Hilfe eines Galvanostaten kathodisch polarisiert sodass die Durchschläge
durch Lackunterwanderung optisch hervortreten und
ausgewertet werden können.
Metrohm - maßgeschneiderte elektrochemische Tests
Untersuchung der Porenbildung von Lackschichten
nach DIN EN ISO 16773
Beschichtungen enthalten Störstellen wie Poren und Mikrorisse. Dies spiegelt sich im Porenwiderstand wieder,
der mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie gemessen werden kann.
Durch kontinuierliche Messungen, an der zu untersuchenden Beschichtung, können Aussagen über den
zeitlichen Verlauf der Porenbildung getroffen werden.
Bestimmung der kritischen Pigment-VolumenKonzentration (kPVK) von Beschichtungen über
Impedanzspektroskopie
Die kritische Pigment-Volumen-Konzentration (kPVK)
einer Beschichtung ist eine Kenngröße, bei der sich viele
anwendungstechnische Eigenschaften wie beispielsweise
Korrosionsbeständigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit, Wasseraufnahme und Wasserdampfdiffusion drastisch ändern. Beispielsweise führt eine höhere PVK zu
einer stärkeren Wasseraufnahme.
Über die mittels Impedanzspektroskopie ermittelten
Kennwerte können Messreihen von Beschichtungen unterschiedlicher PVK untersucht und somit die kritische
Pigment-Volumen-Konzentration bestimmt werden.
Charakterisierung von Korrosionsschutzpigmenten über die Ruhepotentialanalyse
Über die Ruhepotentialanalyse können die Korrosionsschutzeigenschaften von aktiven Korrosionsschutzpigmenten untersucht werden. Die Messung wird an unlegiertem Stahl, der in einer wässrigen Lackdispersion,
die die zu untersuchenden Pigmente enthält eintaucht,
durchgeführt. Durch eine schrittweise Zugabe von Chloridlösung und der daraus resultierenden Änderung des
Ruhepotentials des Stahls, kann die aktive Korrosionsschutzwirkung der Pigmente bestimmt werden.
Beschleunigte Alterung von Beschichtungen
durch kathodische Belastung
Bei der kathodischen Belastung einer Beschichtung wird
Sauerstoff unter der Bildung von Hydroxidionen reduziert, welche die Polymerbeschichtung angreifen und zu
einer beschleunigten Delamination führen.
Weiterhin ist die Bildung von Wasserstoffgas möglich,
welches ebenfalls zu einer Ablösung der Beschichtung
beiträgt und zu Rissen führen kann. Die Kombination
der kathodischen Belastung mit Impedanzspektroskopie
ermöglicht es die Bildung von Störstellen und das Entstehen von Korrosionsprozessen unter beschleunigten Bedingungen quantitativ zu erfassen.
Ihre Vorteile
•Kurze Untersuchungsdauer
•Objektive und quantitative Auswertung
•Einsicht in die Wirkungsweise von Beschichtungen
•Unterstützung und Ergänzung konventioneller Tests
•Norm konforme Prüfungen
Messzelle für elektrochemische Korrosionsmessungen
03
2014-12
www.metrohm.de
Deutsche METROHM GmbH & Co. KG
In den Birken 3
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