Покрытия из нитроэмалей стойки к действию температур tf пределах от -40 до +60 °С; при температуре выше 90-100 °С онй1 разрушаются и могут самовозгораться. .i

К недостаткам нитропокрытий относится слабая адгезия к металлам, для улучшения которой нитроэмали иногда готовят в ком-бинации с другими пленкообразователями: глифталевой, пентафта-левой и эпоксидными смолами (табл. 10.9).

Масляные лаки и эмали готовят на основе природных смол (эфиры, канифоли, янтарь и др.) или растительных высыхающих масел (льняное, конопляное и т. д.). Для окисления и полимериза-ции масляной основы в состав этих материалов вводят сиккативы.

Защитные и декоративные свойства покрытий из масляных ла-ков и эмалей зависят от вида и количества масляной основы. С по вышением количества масла улучшается эластичность и атмосферо-стойкость пленок, но ухудшается глянец и снижается их твердость.

Олифы являются одним из видов жидких пленкообразователей и получаются при термической обработке высыхающих и полувысыхающих масел и добавлении сиккатива. При нагреве до 275 °С] образуется полимеризационная олифа, а при нагреве до 100-120 °С с одновременным продуванием воздуха - олифа Оксоль . Луч-цще олифы получают из льняного и конопляного масел. Комбини-рованные олифы готовят из полувысыхающих масел, а глифтале-1 вые - на основе глифталевой смолы.

Сиккативы являются катализаторами окислительной полимеризации высыхающих растительных масел и олиф. Они представляют собой свинцовые, марганцевые и другие мыла жирных нафтеновых или смоляных кислот. Для употребления сиккативы разводят разбавителями (сиккативы № 63, 64 и др.) или маслами (экстракты 1,2 и т. п.). Готовые к употреблению сиккативы являются прозрачными жидкостями от желтого до коричневого цвета.

10.3. Свойства грунтовок и шпатлевок

На подготовленную окрашиваемую поверхность первыми наносятся грунтовки, и они являются связующим слоем между металлом (деревом) и последующими слоями лакокрасочного по- крытия, поэтому они должны обеспечивать прочное сцепление грунтовки с металлом и грунтовки с эмалью. Их наносят распылением,; кистью, окунанием, обливанием, электрораспылением и электро-j осаждением. Толщина грунтовочного слоя составляет 15-20 мкм. Пигменты, входящие в состав грунтовок, предназначены для выполнения различных функций: в одном случае они пассивируют металл (анодный процесс), в другом - катодно защищают его, третьем - способствуют образованию на поверхности металла труд-и норастворимых соединений, в четвертом - затрудняют диффуз -

через покрытия коррозионноактивных агентов, а в пятом - ослабляют термическую и фотодеструкцию полимерного покрытия. Один и тот же пигмент в ряде случаев выполняет различные функции.

По составу пигментов различают:

изолирующие грунтвки, которые содержат в основном нейтральные пигменты (сурик, цинковые белила и др.), например, грунтовки ГФ-020, ГФ-021 и МС-067;

пассивирующие грунтовки, чаще всего содержащие хроматные пигменты - соли хромовой кислоты: хроматы стронция, бария, кальция, цинка, свинца. Хроматы являются самыми распространенными пассиваторами. Пассивирующие пигменты содержат грунтовки ФЛ-015, ГФ-017 и т. п. В грунтовку ФЛ-087 перед употреблением также вводят 0,5 % сиккатива. Для ускоренного высыхания грунтовок ФЛ-ОЗК и ФЛ-ОЗЖ следует добавлять 2-3 % (не более 5 %) сиккатива НФ-1 или № 63,64, или 7640;

фосфатирующие грунювки, содержащие фосфорную кислоту, хроматы и поливинилбутираль. Эти грунтовки обладают хорошей адгезией по отношению к черным и цветным металлам; при этом образуется противокоррозионная фосфатная пленка. По фосфа-тирующим грунтовкам ВЛ-02, ВЛ-08 и ВЛ-025 следует наносить грунты ГФЮ20, ФЛ-ОЗК и т. п.;

фосфатирующие грунты, состоящие из двух компонентов: пленкообразующей основы и кислотного разбавителя, которые смешивают перед употреблением в массовом соотношении 4:1 и выдерживают 30 мин, после чего добавляют в нужном количестве растворитель. Технологическая стабильность приготовленного грунта ВЛ-02 при температуре от -10 до +10 °С равна 24 ч, при температуре 10-20 °С - 8 ч, при 20-30 °С - 6 ч, а при 30-0 °С -всего 4 ч.

Протекторные грунтовки, кроме пассивирующих пигмжтов, содержат в качестве пигментов металлические порошки: цинк, сплавы цинка с магнием, свинец, алюминий и др. Эти грунтовки проявляют свои защитные свойства благодаря катодной поляризации защищаемого металла. Выпускается протекторная грунтовка ЭП-057, представляющая собой суспензию цинкового пороижа в растворе эпоксидной смолы Э-41, стабилизированную бентонитом и отверж-даемую полиамидным отвердителем № 3. Свойства грунтовок приведены в табл. 10.10.

Одной из важнейших задач перед грунтованием является удаление ржавчины. Для этой цели, кроме других способов, применяют модификаторы ржавчины, которые выполняют лишь преобразующую функцию. Обработанную ими поверхность перед окрашиванием необходимо грунтовать традиционными грунтовками.

Грунтовки - преобразователи ржавчины одновременно с пре-

образованием создают на поверхности металла полимерную пленку, служащую грунтовкой под покрывными лакокрасочными материалами, посколысу наряду с преобразующими компонентами содержат В своем составе пленкообразующее вещество. Болыпинст-во преобразователей ржавчины - растворы кислого характера, главным образом на основе ортофосфорной, щавелевой или другой органической дакарбоновой кислоты, кислых фосфатов, нитратов или других солей. В табл. 10.11 представлены области применения преобразователей ржавчины.

Обработке модификаторами могут подвергаться продукты коррозии, плотно сцепленные с поверхностью металла; непременным условием является отсутствие жировых и других загрязнений. Допустимая для модификации толщина слоя продуктов коррозии, как правило, составляет не более 100 мкм. При ремонте ранее ок-ращенных изделий модификаторы ржавчины наносят на поврежденные участки после механического удаления отслаивающихся пленок лакокрасочного покрытия и продуктов коррозии.

Шпатлевки служат для устранения и выравнивания дефектов окрашиваемой поверхности, они наносятся в виде паст с помощью шпателя (лопатки) при заделке крупных дефектов (местная шпатлевка) или В виде жидкости краскораспылителем с соплом большого диаметра (общая шпатлевка). Шпатлевку, за исключением эпоксидной шпатлевки, наносят толщиной 0,5 мм; повторное шпатлевание производят только после высыхания предыдутцего слоя. Общая толщина шпатлевочного слоя не должна превышать 2 мм во избежание растрескивания и выкрашивания шпатлевки при вибрации и случайном механическом воздействии на окрашенную поверхность.

Шпатлевки (табл. 10.12) представляют собой пастообразный материал, состоящий из лака (олифы), пигментов и наполнителя, обычно мела. Для распыления шпатлевку разводят разбавителем. Шпатлевки не должны сворачиваться под шпателем и должны удовлетворительно распыливаться пневматическим способом. После высыхания при толщине слоя 0,5 мм поверхность должна быть ровной, однородной, без царапин, пузырьков, трещин, крупинок нера-стертого пигмента и механических примесей.

Совместимость различных ЛКМ приведена в табл. 10.13; 10.14 и 10.15.

10,4. Водорастворимые и порошковые лакокрасочные материалы

Создание водорастворимых Л1СМ обусловлено необходимостью защиты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу и водные бассейны, сокращения расходов пищевых масел для промышленных целей, экономии нефти и нефтепродуктов. 286

Существующие водорастворимые смолы делят на неионоген-ные и ионогенные. К первым относятся олигомеры, содержащие большое число гидрофильных недиссоцирующихся групп, обеспечивающих их растворимость в воде.

Ионогенные смолы, в свою очередь, разделяют на анионные и катионные. Большинство распространенных пленкообразователей (алкидные, эпоксидные, полиуретановые, акриловые и другие смолы) в настоящее время имеют водорастворимые аналоги.

Способность водорастворимых смол образовывать водные растворы органических полиэлектролигов легла в основу принципиально нового нанесения покрытий -электроосаждения, которое широко используется в автомобильной промышленности. Свойства водоразбавляемых ЛКМ приведены в табл. 10.16. Краткая характеристика ЛКМ для электроосаждения приведена в табл. 10.17. Кроме того, промышленностью выпускаются следующие ЛКМ для электроосаждения:

грунтовка В-АУ-0150 на уралкидной основе для окрашивания деталей, кабин автомобилей (красно-коричневая и серая); грунтовка ФЛ-093 (ТУ 6-10-889-71) на основе смолы резидрол ВА-133 для грунтования кузовов, деталей и узлов легковых автомобилей, кабин грузовых автомобилей (красно-коричневая, серая и черная);

эмаль УР-1154 на основе уралкидной смолы ВУПФС-35 для окрашивания дасков колес легковых автомобилей (глянцевая поверхность с алюминиевым эффектом).

Электрическое поле применяется также для распьшения ЛКМ с удельным объемным сопротивлением 10*-10 ОМ-см и диэлектрической проницаемостью 6-10 (табл. 10.17). Для их получения используют специальные разбавители типа РЭ.

Быстрый рост выпуска и потребления порошковых красок обусловлен тем, что они имеют ряд преимуществ: улучшаются условия труда, отсутствуют токсичные растворители, стабильность при транспортировании и хранении.

Порошковые краски по типу пленкообразователя подразделяются на термопластичные и термореактивные. Наносятся они газопламенным методом, в псевдосжиженном (вихревом) слое, в электрическом поле и плазменным методом.

Промьшшенностью выпускаются следующие порошковые ЛКМ на основе:

эпоксидных смол - П-ЭП-177, П-ЭП-971, П-ЭП-534, П-ЭП-967, П-ЭП-91;

поливинилбутираля - П-ВЛ-212;

поливинилхлорида - грунтовка П-ХВ-0111 и эмаль П-ХВ-716; полиэфиров П-ПЭ-1130, П-ПЭ-1130У; акрилатных смол - П-АК-1138, П-АК-1142; полиэтилена высокого давления П-ПО-226, П-ПО-1.

Порошковые краски П-ХВ-716 и П-ХВ-011 предназначены для получения химически стойких и противокоррозионных покрытий на изделиях из черных металлов, керамики, стекла и др. Покрытия на основе этих красок масло- и бензостойки.

10.5. Ингабированные покрытия [4].

Ингибиторы коррозии с каждым годом приобретают все большее значение в противокоррозионной защите металлических изделий в различных областях техники. Защита металлов от коррозии ингибиторами основана на свойстве некоторых индивидуальных химических соединений или их смесей уменьшать скорость коррозионного процесса при введении их в коррозионную среду.

Преимуществами этого способа является простота и дешевизна. При зтом удается значительно удлинить срок службы оборудования, а в ряде случаев - использовать для его изготовления обычные сплавы вместо легированных.

Разработан новый метод противокоррозионной защиты, основанный на введении ингибиторов в лакокрасочные покрытия. В этом случае при проникновении электролитов через лакокрасочные покрытия пассивирующие ионы ингибиторов, отщепляясь, благодаря гидролизу или диссоциации, предотвращают коррозионные процессы. В полимерное покрытие вводят водорастворимые ингибиторы, или ингибирование покрытий осуществляется масло-растворимыми веществами.

В зависимости от продолжительности временной защиты применяются межоперационная защита и консервация.

Межоперационная защита - это защита от коррозии деталей и узлов на всех стадиях их изготовления (в том числе и перерывах между операциями обработки деталей), при проведении контрольных операщш, в процессе сборки и при складском хранении, особенно на складах без навеса.

Консервация - защита от коррозии металлических изделий на определенный срок в период хранения их на складе или при транспортировании в различных климатических условиях.

В настоящее время для временной защиты преимущественно используются пластичные смазки, которые резко ухудшают товарный вид изделия, вынуждают применять дополнительную упаковку, не обеспечивают необходимых сроков защиты; кроме того, расконсервация изделий, покрытых смазками, очень трудоемка.

Ингибированные лакокрасочные покрытия для временной защиты металлов в зависимости от назначения разделяются на две основные группы: неснимающиеся и снимающиеся (табл. 10.18).

Неснимающиеся ингибированные покрытия предназначены для

защиты металлов и металлических изделий на период монтажа, транспортирования и хранения. При необходимости последующей окраски изделий ингибированные покрытия можно не удалять.

Снимающиеся ингибированные лакокрасочные покрытия предназначены для защиты металлов и металлических изделий, не подлежащих окраске, на период монтажа, транспортирования и хранения; после выполнения защитных функций покрытие удаляется.

Снимающиеся ингибированные покрытия разделяются на смы-вающиея покрытия, которые после выполнения защитных функций удаляются растворителями, и съемные покрытия, которые легко удаляются в виде сплошной пленки.

10.6. Растворители и разбавители

Для приведения ЖМ к рабочей вязкости применяют растворители и разбавители, представляющие собой однокомпоиентные органические жидкости или их смеси в различном сочетании. Все растворители и разбавители представляют собой летучие однородные и бесцветные жидкости.

При выборе растворителей руководствуются термодинамическим сродством в системе полимер - растворитель и летучестью растворителя (а ранее использовался эмпирический путь). От сродства компонентов системы зависят скорость растворения пленкообразователя, стабильность и реологические свойства растворов или дисперсий и в определенной степени структура и свойства покрытий. Летучесть растворителей сказывается на технологических свойствах ЛКМ и внешнем виде покрытий, которые существенно зависят от применяемых методов нанесения.

Основные свойства растворителей и разбавителей приведены в табл. 10.19,10.20,10.21,10.22.

При капитальном ремонте автомобилей возникает необходимость удалить старое лакокрасочное покрытие полностью или частично. Для этой цели могут быть использованы обычные растворители или специальные смывки (табл. 10.23).

Для удаления жировой и масляной пленок, а также следов тяжелых нефтепродуктов с подготавливаемых к окрашиванию металлических поверхностей применяют различные органические растворители - уайт-спирит и др. Подготавливаемую поверхность тщательно протирают обильно смоченной в растворителе ветошью или выдерживают в ванне с растворителем (мелкие детали или детали со сложной конфигурацией), после чего высушивают обдуванием воздуха. Эффективно щелочное обезжиривание, особенно если в состав каустика добавлено поверхностно-активное вещество (ПАВ). Окалину и ржавчину с подготавливаемой поверхности удаляют

10 Зак, 2584