Обзор по лакокрасочным материалам (стр. 2 )

5.  По последовательности нанесения слоев и типу покрытия - пропиточные, грунтовочные, промежуточные и покрывные.

6.  По целевому назначению (потребительский признак) — ав­томобильные, мебельные, для сельскохозяйственных машин, приборов, станков и т. д. После порядкового номера допускается буквенный индекс, характеризующий особенности материала, например М - матовый, ПМ - полуматовый и т. д.

Нанесение лакокрасочных покрытий

Защитная и декоративная функции лакокрасочных покрытий из­вестны очень давно. С самого начала появления ЛКМ как сами материалы, так и способы их нанесения постоянно совершенствуются. ЛКМ начали широко применять в самых различных областях уже в девятнадцатом веке. За прошедшее время ассортимент ЛКМ резко изменился: от натуральных красок постепенно перешли к материалам на синтетической основе, органоразбавляемым, с высоким сухим остатком, порошковым и т. д. Просле­дим эволюцию методов окраски.

Первым и простейшим методом нанесения краски является кисть. К сожалению, кисть, кроме бесспорных достоинств, имеет много недос­татков, прежде всего небольшую скорость окраски (около 10 м2 \час).

Использование валика вместо кисти позволяет в значительной сте­пени повысить скорость окраски, в частности больших и плоских поверх­ностей, но с его помощью трудно или даже невозможно производить окра­ску быстросохнущими лаками или материалами, имеющими вязкость бо­лее 120 сек (по воронке ВЗ-246).

Первый шаг на пути заметного увеличения скорости окраски и улучшения декоративных свойств лакокрасочных покрытий сделан в 1866 году и связан с созданием пневматического распылителя жидкостей. На практике эта технология окраски получила распространение только в 20-ые годы, когда оказалось, что пневматическое распыление позволяет наносить нитроцеллюлозный лак и другие быстросохнущие материалы, т. е. все краски, которые трудно наносить кистью. Практически во всех пистолетах для пневматического распыления воздух, передвигаясь со ско­ростью около 30 м\сек, вызывает разрыв потока жидкости на капли диа­метром 40-120 мкм, что позволяет красить со скоростью 30 м/час. Однако в процессе применения пневматического распыления довольно быстро об­наружились негативные стороны: большие потери ЛКМ, увеличивающие­ся с ростом скорости воздуха в пистолете, что способствовало также уменьшению диаметра капли, трудности при нанесении высоковязких ма­териалов, высокая эмиссия паров растворителей.

Казалось бы, что из-за этих недостатков следовало бы отказаться от пневматического распыления. Однако этого не произошло и, наверное, никогда не произойдет, т. к. пистолет для пневматического распыления яв­ляется незаменимым орудием работы: с его помощью можно наносить тонкослойное декоративное покрытие, используя минимальное количест­во краски, особенно при применении сопла с регулируемым углом и диа­метром потока. 

Необходимость ограничения эмиссии растворителей в атмосферу, диктуемая современным законодательством по охране окружающей сре­ды, способствовала интенсификации поисков новых путей окраски. Для нанесения высоковязких красок большое развитие получила гидродина­мическая технология окраски - безвоздушное распыление, которая была известна уже в 30-ые годы двадцатого столетия. Окраска методом безвоз­душного распыления - сложный процесс, требующий высокой квалифи­кации оператора. Эта технология отличается от пневматического распы­ления, где краска наносится полосами, которые только в небольшой сте­пени перекрывают друг друга. При безвоздушном распылении необходи­мо крестообразное ведение пистолета. Высокая производительность гид­родинамической окраски (200-400 м/час) эффективна при окрашивании больших поверхностей (например, бортов или палуб судов), но неудобна для окраски небольших элементов или при необходимости частой смены окрашиваемых поверхностей.

Окраска изделий в электрическом поле высокого напряжения ос­нована на использовании электростатических сил для дробления, перемещения и осаждения заряженных частиц ЛКМ на окрашиваемой поверхно­сти. Основные стадии процесса окраски: подача ЛКМ в краскораспыляющее устройство и дробление за счет энергии сжатого воздуха, действия центробежных сил и сил электрического поля, перемещение заряженных частиц к заземленному изделию, осаждение на его поверхности. Нанесе­ние ЛКМ в электрическом поле - один из наиболее экономичных методов окраски. Благодаря воздействию электрического поля на перемещение частиц распыленного материала они наиболее полно (до 80% и более) осаждаются на окрашиваемой поверхности. Этот метод имеет существен­ные недостатки: повышенные требования к ЛКМ (нельзя наносить мате­риалы повышенной вязкости, а также ЛКМ, содержащие в качестве на­полнителей металлические порошки), осторожно подходить к водоразбавляемым краскам; сложное и дорогостоящее оборудование.

И, наконец, остановимся на методах нанесения краски окунанием и струйным обливом. Метод окунания в ваннах применяется в основном при окраске деталей автомобилей и тракторов. Бесспорные преимущества этих методов: простота и невысокие затраты. Недостатки: невозможность окраски элементов с закрытыми или полузакрытыми отсеками, трудности окраски элементов с впадинами, невозможность окраски сложных по фор­ме элементов, что препятствует получению покрытия равномерной тол­щины.

При окраске струйным обливом ЛКМ наносятся на поверхность из­делий низконапорным истечением из многих сопел в виде потоков, окайм­ляющих окрашиваемый элемент. Этот метод характеризуется такими же ограничениями, как и метод окунания, и основное применение нашел при окраске несложных элементов и гладких поверхностей, таких как двери и лыжи. Довольно существенное ограничение для обоих методов - невоз­можность использования высоковязких ЛКМ, тиксотропных, быстро окисляющихся или двухупаковочных.

Основные свойства готовых лакокрасочных материалов

- Степень перетира

Чем тоньше растерта краска, тем больше ее укрывистость, тем легче работать с такой краской. Особенно это важно при работе с механизмами, т. к. крупные частицы в окрасочном составе могут засорить выходные от­верстия форсунки.

- Время и степень высыхания материала

За время высыхания принимают время, за которое определенной толщины слой материала, нанесенный на пластинку, достигает необходи­мой степени высыхания при заданных условиях сушки.

Степень высыхания характеризует состояние поверхности материа­ла при определенной продолжительности и температуре сушки в стан­дартных условиях испытания.

1.Высыхание от пыли - момент, когда на окрашиваемой поверхно­сти образуется тончайшая поверхностная пленка.

2.Практическое высыхание - пленка утрачивает липкость и изделие с лакокрасочным покрытием может подвергаться дальнейшим операциям.

3.Полное высыхание - окончание формирования пленки на поверх­ности.

- Условная вязкость материала

При нанесении лакокрасочного покрытия на поверхность большое значение имеет его вязкость. Условную вязкость определяют вискозимет­ром. Условной вязкостью лакокрасочных материалов называют время не­прерывного истечения в секундах определенного объема материала через калиброванное сопло.

- Укрывистость

Важнейшим технологическим показателем является укрывистость лакокрасочного материала, характеризующая расход лакокрасочного ма­териала на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Значение этого показателя. определяет равномерность нанесения слоя лакокрасочного материала, что обуславливает его экономическую эффективность.

Укрывистость зависит от оптических свойств пигмента, его дис­персности и объемной концентрации в связующем, а также степени дис­персности лакокрасочного материала. Существенное влияние на укрыви­стость оказывают также химический состав и цвет пленкообразующего, физико-химические свойства связующего, тип растворителя и др.

Однако главным образом укрывистость обусловлена оптическими явлениями, протекающими в пленке.

Механические свойства покрытий во многом определяют уровень защитных свойств, а также в значительной степени влияют на декоратив­ные функции покрытий в течение срока их эксплуатации. К механическим свойствам покрытий относятся твердость, гибкость, прочность на удар, адгезию.

Твердость - сопротивление, оказываемое покрытием при проник­новении в него другого тела, ^Твердость пленки - одно из важнейших ме­ханических свойств лакокрасочного покрытия характеризующее частично степень высыхания, а в основном прочность поверхности.

Изгиб покрытия косвенно характеризует его эластичность, т. е. свой­ство, обратное хрупкости. Сущность метода заключается в определении минимального диаметра стержня, при изгибании на котором окрашенной металлической пластинки не происходит разрушения лакокрасочного по­крытия.

Адгезия - способность лакокрасочных покрытий к прилипанию или прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью. От величины адгезии зависят механические и защитные свойства покрытий. Для определе­ния адгезии существует три стандартных метода.

Водостойкость - способность лакокрасочного покрытия выдержи­вать без изменения воздействие пресной или морской воды.

Морозостойкость - способность лакокрасочного материала со­хранять свои физико-механические свойства после нескольких циклов за­мораживания-оттаивания.

Термостойкость - предельно допустимая температура, при кото­рой покрытие сохраняет способность выполнять свои функции в течение определенного времени. Эмали ПФ-115 защищают поверхность от перио­дического воздействия температур до 60-80 С.

Атмосферостойкость - способность лакокрасочного покрытия со­хранять в течение продолжительного времени свои защитные и декора­тивные свойства в атмосферных условиях. Количественно атмосферостойкость выражают сроком службы лакокрасочного покрытия (в годах, меся­цах), определяемых степенью потери его защитных и декоративные свойств под влиянием разрушений, вызванных атмосферным воздействи­ем. Срок службы зависит от климатических и специфических условий ме­стности. К видам разрушений, связанным с потерей декоративных свойств лакокрасочных покрытий относятся: потеря блеска, изменение цвета, белесоватость и грязеудержание.