Koroze materiálu má nepříznivý vliv na funkci všech výrobků. Aby funkce předmětu nebyla po požadovanou dobu (po dobu požadované životnosti) nepřípustně zhoršována působením korozního prostředí, používá se k omezení rychlosti koroze kovů jejich protikorozní ochrana. Povrchová ochrana může výrazně měnit vlastnosti povrchu a zmírnit korozní napadení základního materiálu.
Řadu možností pro ochranu ocelového povrchu poskytují organické materiály. Nejrozšířenějšími jsou povlaky z nátěrových hmot. Jejich ochranný účinek je založen především na bariérových vlastnostech. U některých nátěrových povlaků (např.základů), kde by pro malou tloušťku ochranné vrstvy, byl bariérový účinek omezený, je ještě doplňován inhibičním působením látek v nich obsažených. Propustnost ochranných povlaků pro složky obklopujícího prostředí je hlavním kritériem jejich ochranné schopnosti. Povrchová ochrana pomocí nátěrových povlaků má většinou jak ochranný, tak i estetický účinek.
Ochranné vlastnosti a životnost nátěrů na ocelovém povrchu jsou ovlivňovány řadou vnějších faktorů. Česká technická norma ČSN EN ISO 12 944/2 (03 8241)
Nátěrové hmoty – Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy – Část 2: Klasifikace vnějšího prostředí charakterizuje agresivitu základních prostředí, ve kterých jsou ocelové konstrukce exponovány. Korozní agresivita podle této normy je charakterizována úbytky hmotnosti nebo tloušťky ocelových standardů. Jednotlivé typy atmosférického prostředí jsou v normě popsány.
Korozní agresivitu atmosférického prostředí ovlivňují především:
- doba ovlhčení povrchu
- koncentrace oxidu siřičitého v atmosféře
- rozsah depozice chloridů na povrchu
- teplota prostředí obklopujícího konstrukci
Nátěry na povrchu ocelových konstrukcí jsou ovlivňovány i umístěním konstrukce.
Ve venkovní atmosféře působí na nátěry
déšť, sluneční záření a nečistoty jako např.
oxid siřičitý obsažený často v ovzduší průmyslových oblastí či
chlorid sodný přítomný v ovzduší přímořského prostředí či v okolí silničních komunikací. Umístění konstrukcí ve vnitřních prostorách budov, ale také pod přístřeškem, snižuje vliv některých faktorů.
Pro objektivní stanovení korozní agresivity daného korozního prostředí je vhodné znát kromě parametrů specifikovaných v ČSN EN ISO 12944-2 (03 8241) tj. ovlhčení, obsahu oxidu siřičitého a chloridů i další doplňující údaje jako je možná přítomnost kyselých, bazických či hygroskopických složek aerosolů, intenzita slunečního záření apod. Tyto údaje mohou významně přispět k volbě vhodného nátěrového systému pro danou konkrétní aplikaci.
Ozón, nalézající se ve vrchních vrstvách atmosféry, zamezuje dopadu slunečního záření vlnových délek kratších jak 300 nm na zemský povrch. Pro
fotooxidační destrukci nátěrů má rozhodující význam ultrafialová část slunečního záření. Intenzitu ultrafialového záření ovlivňuje zeměpisná šířka a koncentrace ozónu. Snížení koncentrace ozónu o 10% vede ke zvýšení fotooxidačních pochodů o 5%.
V určitém, velmi reálném, přiblížení lze uvažovat, že organická pojiva obsažená v nátěrech, vykazují stejný průběh fotooxidace. Některé polymery neabsorbují ultrafialové záření, avšak fotooxidační pochody souvisí s přítomností "nečistot" v nich obsažených, jako jsou ketony či hydroperoxidy. Většina pojiv používaných v nátěrech patří do této kategorie.
Akrylátové pojivo je příkladem polymeru, který neabsorbuje záření, zatímco pojiva obsahující aromatické funkční skupiny, jako jsou estery na bázi ftalátů, jsou velmi citlivá na záření o vlnových délkách kratších jak 300 nm. Citlivost většiny ostatních pojiv na ultrafialové záření se nachází mezi těmito dvěma krajními vlastnostmi uvedených pojiv. Orientační
průměrné hodnoty úbytku tloušťky nátěrů při jejich vystavení účinkům atmosféry
v našich zeměpisných šířkách jsou následující:
druh nátěru
|
snížení tloušťky nátěru v mm/rok |
| olejový |
5 |
| alkydový |
1 - 10 |
| epoxidový |
4 - 7 |
| polyuretanový (aromatický isokyanát) |
1 - 4 |
| polyuretanový (alifatický isokyanát) |
< 1 |
Destrukce organického pojiva obsaženého v nátěrech je intenzivnější při spolupůsobení ultrafialového záření, teploty a vlhkosti.
Intenzita fotooxidačních pochodů se zvyšuje se zvyšováním teploty a přítomností vlhkosti. K tomu, aby vlhkost (voda) napomáhala destrukci organického pojiva nátěru, musí do nátěru ve větší nebo menší míře difundovat.
Na pronikání vody do nátěru má vliv použité pojivo a pigment, zvláště jeho druh a struktura.
Pigmenty nejvýrazněji snižující pronikání vody jsou např. ty, které
mají lístkovou strukturu. Takovým pigmentem je
hliníkový prášek nebo železitá slída. Tyto pigmenty jsou obsaženy v různých nátěrových hmotách doporučovaných pro ochranu ocelových konstrukcí vystavených povětrnosti o různém stupni agresivity.
Pro úplnost je vhodné uvést, že současná organická pojiva, používaná pro výrobu nátěrových hmot, vykazují mnohem nižší hodnoty navlhavosti, než ty, které byly charakteristické pro klasická olejová pojiva.