Лакокрасочные материалы

Содержание 

1.     Лакокрасочные материалы

2.     Лакокрасочные покрытия

3.     Защитные лакокрасочные покрытия

1. Лакокрасочные материалы – это продукты, обладающие способностью при нанесении тонким слоем на изделие образовывать на поверхности защитную или декоративную пленку (покрытие).

 Считается,  что главная функция лакокрасочных  материалов заключается в защите  материалов от разрушений различных  видов: разрушения металлов от  коррозии, дерева от гниения и  других. Другой важнейшей функцией  лакокрасочных материалов является  придание изделиям декоративного  вида -того или иного цвета, поверхности или формы изделий. Также лакокрасочные материалы могут выполнять и ряд других специфических функций, которые определяются областью применения того или иного материала.

Лакокрасочные материалы подразделяются на акриловые  вододисперсионные краски, грунты, лаки (паркетные, мебельные, электроизоляционные, битумные, химически стойкие), растворители, фасадные краски, масляные краски, деревозащитный состав, антикоррозийный состав, клеи, олифа, быстросохнущие нитроэмали, эмали (для наружных и внутренних работ, универсальные, специальные, для пола), шпатлевки. 

2. Лакокрасочные  покрытия, покрытия, которые образуются  в результате плёнкообразования  (высыхания) лакокрасочных материалов, нанесённых на поверхность изделий.  Основное назначение Л. п. - защита  материалов от разрушения (например, металлов - от коррозии, дерева - от  гниения) и декоративная отделка  изделий (см. также Защитные лакокрасочные  покрытия, Декоративные лакокрасочные  покрытия, Отделка древесины, Малярные  работы). Существуют также Л. п.  специального назначения - электроизоляционные,  флуоресцентные, термоиндикаторные,  термостойкие, бензо- и маслостойкие  и др. Применяют Л. п. во всех  отраслях народного хозяйства  и в быту. При правильной эксплуатации  срок службы Л. п. может достигать  нескольких лет, они не дороги, просто наносятся и ремонтируются,  придают защищаемой поверхности  красивый внешний вид. В 1972 во всём мире для получения  Л. п. было израсходовано около  14,5 млн. т лакокрасочных материалов.Свойства Л. п. определяются составом лакокрасочных материалов (типом плёнкообразующих веществ, пигментов и др.), а также структурой покрытий, которые в большинстве случаев состоят из нескольких слоев. Важнейшие требования к Л. п. - прочное сцепление (адгезия) отдельных слоев друг с другом, а нижнего слоя - также и с подложкой, твёрдость, прочность при изгибе и ударе, влагонепроницаемость, атмосферостойкость, комплекс декоративных свойств (прозрачность или укрывистость, цвет, степень блеска, узор и др.). При получении многослойных Л. п. применяют следующие материалы: грунтовки, которые наносят непосредственно на подложку для её антикоррозионной защиты и обеспечения адгезии Л. п.; шпатлёвки, наносимые по слою грунтовки при необходимости заполнения пор, мелких трещин и устранения др. дефектов поверхности; краски, которые придают поверхности необходимые декоративные свойства и обеспечивают стойкость Л. п. к внешним воздействиям; лаки, наносимые по слою краски для повышения блеска Л. п. (при получении прозрачных Л. п. лак наносят непосредственно на защищаемую поверхность). Общая толщина многослойных Л. п. составляет обычно 40-300 мкм.Технологический процесс получения Л. п. включает операции подготовки поверхности, нанесения отдельных слоев, сушку Л. п. и их отделку. Качество подготовки поверхности под окраску в значительной степени определяет адгезию Л. п. к подложке. Эффективные способы подготовки металлических поверхностей - придание им шероховатости с помощью дробеструйной или гидроабразивной обработки или создание микропористого подслоя путём оксидирования или фосфатирования.

Технология  нанесения лакокрасочных материалов претерпела начиная с 1920-30-х гг. существенные изменения в связи с развитием производства синтетических плёнкообразующих веществ, а также в результате разработки эффективных средств механизации и автоматизации производственных процессов. Известные издавна ручные методы нанесения лакокрасочных материалов с помощью кисти или шпателя ввиду их малой производительности и затруднений при работе с быстровысыхающими лакокрасочными материалами используются в современном производстве в ограниченных масштабах. В машиностроении наиболее распространён метод нанесения Л. п. с помощью ручных или автоматических пистолетообразных краскораспылителей. Применение этого высокопроизводительного метода позволяет получать Л. п. хорошего качества на поверхностях различной формы. В установках для пневматического распыления может быть осуществлен подогрев (до 55-70?С) как лакокрасочного материала, так и расходуемого на распыление воздуха. Это позволяет наносить высоковязкие материалы и уменьшать, таким образом число слоев, необходимых для получения Л. п. заданной толщины. Недостаток метода - большие потери лакокрасочного материала (до 50%) па рассеивание в окружающем воздухе ("туманообразование"). Помимо непроизводительного расхода материалов, это создаёт тяжёлые условия работы. Поэтому лакокрасочные материалы распыляют обычно в огражденных, хорошо вентилируемых камерах. Потери на "туманообразование" могут быть существенно уменьшены (до 15-30%) при распылении лакокрасочных материалов под высоким давлением, создаваемым насосом [4-25 Мн/м2 (40-250 кгс/см2)].

Резкое сокращение потерь на "туманообразование" (до 5-10%) достигается при распылении лакокрасочных материалов в электрическом  поле постоянного тока высокого напряжения (около 100 кв). В результате коронного  разряда, создаваемого на острой кромке распылителя, частицы материала  приобретают заряд (обычно отрицательный), вследствие чего они распыляютса осаждаются на противоположно заряженном и заземлённом изделии. В электрическом поле наносят многослойные Л. п. как на металлы, так и на неметаллические материалы, в частности на древесину с влажностью не менее 8%. Электрораспыление, широко применяемое для окраски деталей на конвейерных линиях, осуществляется автоматически. Единичные и разнотипные изделия окрашивают с помощью ручных электрораспылителей, изделия сложного профиля - с помощью пневмоэлектро- и гидроэлектрораспылителей, применение которых позволяет покрывать заглубленные участки поверхности. При подкраске и восстановлении внешнего вида изделий (например, автомобилей, мебели) используют метод аэрозольного распыления с помощью баллончиков, заполненных лакокрасочным материалом, разбавленным сжиженным фреоном.Однотипные изделия массового производства, имеющие обтекаемую форму, можно окрашивать методами окунания и струйного обливания; в последнем случае расходуется меньше лакокрасочного материала. Дефект Л. п., получаемых этими методами, - образование подтёков и "наплывов" - предотвращают, пропуская окрашенные изделия через туннель с парами растворителя. При этом задерживается улетучивание растворителя из нанесённого слоя, что позволяет избежать преждевременного загустения лакокрасочного материала.Для нанесения полиэфирных лакокрасочных материалов на деревянные щитовые заготовки мебели применяют лаконаливную машину.Методом электроосаждения в ваннах на аноде (напряжение постоянного тока 30-500 в) на автоматизированных конвейерных линиях получают Л. п. из водоразбавляемых грунтовок и лаков.3. Защитные лакокрасочные покрытия, покрытия, наносимые на поверхности металлических изделий и сооружений с целью защиты их от коррозии и для декоративной отделки. З. л. п. не изменяют принципиально электрохимическую природу процессов, происходящих на поверхности коррозирующих металлов, а лишь уменьшают их скорости. Покрытия играют роль диффузионного барьера, эффективно тормозящего доступ агрессивных агентов внешней среды к поверхности металла, а в большинстве случаев изменяют также потенциал металла.

З. л. п. - многослойные системы, состоящие из грунтовок, непосредственно  соприкасающихся с металлом, и  верхних кроющих слоев. Грунтовки  должны надёжно сцепляться с металлом и обладать хорошими антикоррозионными  свойствами. Они содержат плёнкообразующие вещества и пигменты. Плёнкообразующими  служат алкидные смолы, эпоксидные смолы, растительные масла, пигментами - железный и свинцовый сурик (для грунтовок  по чёрным металлам) и цинковый крон (для грунтовок по цветным металлам). Кроме того, применяют т. н. протекторные грунты, которые состоят из связующего (около 5%) и цинковой пыли (до 95%) и, подобно  цинковому покрытию, защищают металл электрохимически.

Верхние кроющие  слои З. л. п. должны быть малопроницаемы для влаги, паров, газов, ионов электролитов, не должны набухать и растрескиваться  в рабочей среде. Наиболее распространённые плёнкообразующие для кроющих слоев - алкидные смолы и их композиции с меламино-формальдегидными смолами  и мочевино-формальдегидными смолами. Хорошей химической стойкостью обладают покрытия на основе феноло-альдегидных  смол, эпоксидных смол, поливинилхлорида. Верхние слои термостойких З. л. п. получают на основе кремнийорганических полимеров. Введение пигментов повышает термостойкость З. л. п. и замедляет их старение.Перед нанесением З. л. п. поверхность металлов специально подготавливают: удаляют окалину, окислы, жировые вещества и влагу. Иногда поверхность подвергают пескоструйной обработке, фосфатируют или анодируют. З. л. п. наносят на окрашиваемые поверхности пневматическим распылением, электрораспылением и др. методами. Сушить покрытия можно при комнатной или повышенной температуре в зависимости от свойств плёнкообразующего и габаритов изделия или сооружения.