37. Виды лакокрасочных покрытий.

В качестве лакокрасочных материалов (ЛКМ) для защитодекоративных покрытий используют шпатлевки, грунтовки и различные краски (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Состав различных лкм

Вид ЛКМ	Пленко– образователи		Пигменты	Растворители	Наполнители	Добавки
	органические	Cмолы
Шпатлевка	+	-	+	-	+	-
Грунтовка	+	+	+	+	-	-
Масляная краска	+	-	+	+	+	+
Эмалевая краска	+	-	+	+	+	+
Лак	+	+	-	+	-	+
Масляная эмаль	+	-	+	+	-	+
Водоразбав- ляемая эмаль	-	+	+	-	+	-

Грунтовка является первым слоем покрытия, она образует прочную адгезионную связь с металлом и последующими слоями ЛКМ. Грунтовка содержит большое количество неорганических противокоррозионных пигментов, после высыхания они образуют матовую поверхность. Общая толщина грунтовочного слоя 25–40 мкм.

Шпатлевка представляет густую пасту, которую готовят порциями перед использованием. Через 30–40 мин после нанесения на деталь пасту можно шлифовать и зачищать. Входящие в состав шпатлевки пигменты являются нерастворимыми веществами, в основном минерального происхождения. Твердые мелкоразмолотые частицы пигмента обеспечивают цвет и кроющую способность не только шпатлевки, но и других ЛКМ. В зависимости от требуемого цвета применяют разные пигменты. Например, для окраски в белый цвет используют диоксид титана, оксид цинка. В цветные пигменты входит смесь кобальтовых, железных, свинцовых или хромовых производных. Пигмент влияет не только на цвет и долговечность ЛКМ, но и во многом определяет его себестоимость.

Наполнители шпатлевок и других ЛКМ являются нерастворимыми материалами с низкой укрывистостью и красящей способностью. Они улучшают адгезию, атмосферостойкость и твердость, придают ЛКМ специфические свойства. Например, пластификаторы повышают эластичность лакокрасочных покрытий; отвердители ускоряют их отверждение.

Пленкообразующие вещества, являясь природными или синтетическими полимерами, формируют пленку в результате физикохимических превращений. Основой натуральных пленкообразователей являются специально обработанные растительные масла. Олифы получают путем термической обработки этих масел с добавлением сиккатива (сиккатив – порошок из оксидов алюминия, свинца, марганца, кобальта и других материалов, ускоряет высыхание олифы). Масла и олифы – дорогие продукты, поэтому часто используют оксоль: смесь олифы и уайт-спирита. Под воздействием света, кислорода и сиккатива жидкие пленкообразующие вещества высыхают, образуют прочную и эластичную пленку толщиной 15–30 мкм.

В зависимости от химического состава синтетических пленкообразующих веществ можно получить покрытие с различными свойствами, основными из которых являются: способность к высыханию при положительной и отрицательной температуре, повышенная адгезия, водонепроницаемость, твердость, теплоемкость и др.

Грунтовка является суспензией пигмента и наполнителя в лаках и олифе. Промышленность выпускает широкий ассортимент грунтовок в зависимости от назначения изделия, его материала, вида последующего покрытия. Изолирующая грунтовка обеспечивает хорошую адгезию к основному металлу и защищает его от проникновения влаги. Противокоррозионное действие пассивирующих грунтовок обусловлено хроматными и фосфатными пигментами. Пассивирующая грунтовка имеет высокую прочность пленки, хорошую адгезию к краске, является быстросохнущей даже при температуре 20 ºС.

Фосфатирующие грунтовки отличаются от пассивирующих тем, что в них дополнительно вводят фосфорную кислоту. При нанесении на металл образуется хромофосфатная пленка толщиной 5–12 мкм, которая обеспечивает противокоррозионную защиту.

Протекторные грунтовки включают пленкообразователь и порошковый металлический пигмент, имеющий более низкий электрической потенциал по сравнению с черными металлами. Это переводит коррозию с основного металла, который становится катодом на

металлический пигмент (например, цинк), выполняющий роль анода.

Протекторная грунтовка надежно предохраняет сталь от коррозии не только в атмосферных условиях, но и в пресной и морской воде. Грунтовку «преобразователь ржавчины» используют для подготовки корродированной поверхности под покраску без удаления продуктов коррозии толщиной до 100 мкм.

Шпатлевка устраняет мелкие неровности и царапины на поверхности детали. Толщина одновременно наносимого слоя не должна превышать 0,5 мм. Общая толщина шпатлевки не должна превышать 2 мм, иначе она неравномерно высыхает, растрескивается и отслаивается. Наносят шпатлевку шпателем или краскораспылителем. При необходимости проводят шлифование зашпатлеванных поверхностей.

Масляные краски – это густотертые пасты, состоящие из пигментов и наполнителей, замешанных на органических пленкообразующих. Их недостатки: медленное высыхание, низкая механическаяпрочность, недостаточная декоративность, плохая водостойкость из-за высокой водонабухаемости. Масла – основа этих красок – являются дорогим продуктом и ограничивают область их применения в машиностроении.

Лаки – это растворы различных пленкообразующих, чаще –смол в растворителях. Для улучшения светостойкости и адгезии в них добавляют некоторые компоненты. Лаки обладают высокой твердостью, быстро сохнут, выдерживают высокую температуру. Они предназначены для получения прозрачных, иногда блестящих, покрытий по краске, а также являются основным компонентом эмалевых красок.

Эмалевые краски (эмали) представляют суспензию пигментов в лаке с добавлением других веществ: сиккатива, пластификаторов, разбавителя и т.д. В отличие от масляных красок, эмали содержат меньшее количество пигментов и наполнителей. Эмали значительно дешевле лаков, стойки действию воды, минеральных масел, к воздействию температуры от плюс 40 до минус 60 ºС, имеют хороший декоративный вид, образуют цветную блестящую поверхность. К сожалению, они имеют недостаточную стойкость к ультрафиолетовым лучам: вначале теряют блеск, а затем защитные свойства. Атмосферостойкость покрывных эмалей можно повысить при введении в их состав пигментов с минимальной фотохимической активностью (двуокись титана, соединения хрома, алюминиевая пудра и т.п.). Наносят эмали по грунтовке и даже по шпатлевке.

Промышленность выпускает разнообразные эмали, каждая из которых имеет свою область применения. Название эмали определяется наименованием смолы – основы соответствующего лака.

Эмали на основе алкидных (полиэфирных) смол имеют высокую адгезию к металлу и дереву, их можно наносить даже без грунта.

После горячей сушки покрытия из алкидных эмалей имеют глянцевую или полуглянцевую поверхность и хорошо полируются до зеркального блеска. Эти эмали обеспечивают высокую поверхностную прочность покрытия, устойчивость к атмосферным воздействиям, масло- и бензостойкость. Применяются алкидные эмали для окраски тракторов, сельхозмашин, автомобилей, мотоциклов, велосипедов, всевозможных приборов и аппаратов.

Эмали на основе фенолальдегидных и виниловых смол отличаются высокой устойчивостью к растворам кислот, щелочей и другим агрессивным средам. Их применяют для хранения горючесмазоч-ных материалов, бензина. К сожалению, покрытия из этих эмалей имеют низкую адгезию и недостаточную твердость.

Меламиноалкидные и мочевинные эмали обладают высокой атмосферостойкостью, стойкостью к воздействию воды, масел и топлива. Покрытия из этих эмалей эластичны, имеют высокую твердость, хорошую адгезию и глянец. Используют для окраски кузовов автомобилей. Сушат покрытия при температуре 120–140 ºС.

Лакокрасочные материалы на основе битумов и асфальтов применяют с добавлением растительных масел. При этом образуетсяпленка, стойкая к воздействию влаги, кислот, и как защита от коррозии. Применяют эти материалы в качестве грунтовки при окрашивании рам, шасси, дисков колес и других деталей.

Водоразбавляемые эмали образуют надежные покрытия на стальных и алюминиевых поверхностях. Нанесение этих эмалей на фосфатированную поверхность обеспечивает стойкость покрытия даже в условиях птичников и животноводческих ферм. Содержание воды в эмали, готовой к употреблению около 90 %.

Способ нанесения лакокрасочных материалов зависит от объема выпуска, габарита и формы изделия, возможностей производства. Чаще всего применяют метод погружения в ванну с лакокрасочным материалом, электрофоретические методы, струйный облив с последующей выдержкой в парах растворителя, окрашивают с помощью воздушного или безвоздушного потока. В зависимости от вида ЛКМ температура сушки покрытия 60–170 ºС в течение 20–60 мин. Применяют конвективную или терморадиационную сушку.