Показатели качества полимерных покрытий

Основа Покрытия	Адгезия	Твердость	Прочность	Химическая стойкость	Антифрикционные свойства	Декоративный вид	Антикоррозионные свойства
Термопластичные пленкообразователи
Полиолефины	У	У	Н	Х	У	Н	Х
Поливинилбутираль	Х	О	У	Н	Х	У	У
Поливинилхлорид	Н	У	О	Х	У	Х	У
Полиамид	Н	О	О	Х	О	Х	Х
Хлоропласт, полипропилен, пентапласт	Н	О	О	О	Н	У	У
Эфиры целлюлозы	У	О	У	У	Х	Х	Х
Термореактивные пленкообразователи
Эпоксидные	О	Х	О	О	У	О	О
Полиэфир, полиакрилат	Х	Х	О	У	У	О	У
Полиуретан	О	Х	О	Н	Х	О	У

Примечание. Условные обозначения уровня свойств: О – отличные, Х–хорошие,

У–удовлетворительные, Н-низкие.

Специфические свойства покрытий определяют область их применения.

Полиолефины (ПНД, ПВД, полипропилен и др.) легко образуют покрытия методом сплавления, атмосферостойки, обладают электроизоляционными свойствами. Благодаря невысокой стоимости их широко применяют в сельхозмашиностроении для защиты оборудования, соприкасающегося с ядохимикатами и работающего в агрессивной среде (например, клетки для содержания птиц). Специфическим свойством этих покрытий является эластичность и невысокая твердость, что позволяет использовать их при контакте с хрупкими продуктами (например, с яйцом).

Покрытия из поливинилбутираля образуют бесцветные, прозрачные пленки с отличным глянцем. Высокая твердость обусловливает их хрупкость и хорошую износостойкость. Эти покрытия используют как защитно-декоративные, бензо- и образивостойкие для эксплуатации внутри помещений. Ими покрывают изделия из проволоки, рукоятки, штурвалы и т.п.

Покрытия из поливинилхлорида, благодаря разнообразию цветов, имеют хороший декоративный вид. Низкая стоимость материала позволяет использовать его для защиты деталей насосов, пружин, рукояток инструментов, металлических сеток, рулонного металла, трубопроводов и т.п.

Полиамидные покрытия применяются для защиты от износа загрузочных бункеров сыпучих материалов, роторов вентиляторов и других узлов трения.

Покрытия из фторопласта, полипропилена и пентапласта являются самыми дорогими. Их назначение – защита оборудования, соприкасающегося с химическими веществами (опрыскиватели, опыливатели, аккумуляторные баки, детали насосов и т.п.). Недостатком является хрупкость при температуре ниже 0 ºС.

Покрытия на основе эфиров целлюлозы прекрасно пигментируются, негорючи, водостойки. Они используются для защитнодекоративной отделки изделий промышленного и бытового назначения (рычаги автомобилей, проволочные сетки заграждений и т.д.).

Эпоксидные покрытия, чаще всего, наносят толщиной 100–250 мкм в 2–3 слоя. Они отличаются высокими диэлектрическими свойствами и влагостойкостью. Эпоксидные покрытия заменяют многие виды сложной электроизоляции, а также используются для защиты рамных конструкций, дисков колес. Перспективно их применение для покрытия рулонного материала, предназначенного для консерв-

ной промышленности и сельхозмашинострония.

Полиэфирные и полиакрилатные покрытия используют для защиты тех же изделий, что и эпоксидные покрытия.

Порошковые полимерные покрытия имеют существенные преимущества перед лакокрасочными. Покрытие порошковой краской обычной углеродистой стали позволяет заменить нержавеющую сталь и экономить цветной металл за счет ограничения гальванических покрытий.

Применяемость порошковых красок ограничивается их высокой стоимостью, трудоемкостью окраски кромок и краев деталей, потребностью в источнике высокой температуры для плавления порошка.

Отечественная и зарубежная металлургия в последние годы начала выпуск металлопластов, т.е. листового или профильного проката с пленочным покрытием. Такой подход предохраняет металл от коррозии при его транспортировке и хранении, снижает затраты на машиностроительном заводе. Плакирование холоднокатаного проката осуществляется пленкой и реже – пастообразным материалом.

Свойства металлопласта определяются свойствами металла (прочность, жесткость) и покрытия (антикоррозионные характеристики и декоративность).

Благодаря своим положительным характеристикам, ПВХ (поливинилхлорид) в виде пленки толщиной 0,2–0,3 мм чаще других материалов используется для плакирования. Предварительно поверхность материала очищают, обезжиривают и подвергают травлению. На подготовленную поверхность клеенамазывающая машина наносит клей. При температуре 250–300 ºС поисходит сушка клея в

течение 40–60 с.

На зарубежных агрегатах используется клей холодного отверждения. Причем клей, нанесенный на металлическую поверхность, только частично высушивается до плакирования. Окончательное отверждение и полимеризация клеевого слоя происходит в смотанном с натяжением рулоне. Для увеличения адгезионной связи полиэтиленовую пленку подвергают коронному разряду между электродами, на которые подается напряжение 6,5–8,5 кВ, зазор между электродами устанавливают 1–1,5 мм. При этом образуется шероховатая поверхность, и в дальнейшем она способствует лучшей сцепляемости. К сожалению, работы по внедрению в производство данного метода еще не получили широкого распространения в нашей стране. Использование полиэтиленовой пленки для плакирования сдерживается отсутствием надежных клеевых материалов.

Адгезия между металлом и пленкой вполне достаточна для успешной обработки металлопласта. При холодной штамповке, вырубке и резке в ножницах не происходит отслаивания покрытия. Не возникает оно и при изгибе на 120°. В некоторых случаях возможна даже вытяжка из металлопласта объемных деталей без отслаивания пленки. При пробивке отверстий, во избежание отрыва покрытия от металла, зазор между пуансоном и матрицей устанавливают минимально возможным. При сварке металл необходимо предварительно очистить, а затем восстановить это покрытие.

В качестве покрытия металлических поверхностей могут использоваться пластизоли и органозоли. Пластизоль – это дисперсия поливинилхлоридной смолы в пластификаторе. Органозоль содержит еще и растворители. В пластизоле должно быть большее количество пластификаторов, а это снижает коррозионную устойчивость будущего покрытия. Из-за этого пластизольные покрытия отличаются меньшей твердостью и прочностью, но большей эластичностью. В процессе термического воздействия на пластизоль частицы смолы сплавляются и образуют сплошную пленку. Этот пороцесс происходит медленно. Оптимальная толщина пластизольного покрытия 70–120 мкм.

В органозолях присутствует растворитель, который необходимо удалять при термическом воздействии. Следовательно, процесс нанесения органозолей еще длительнее, толщина покрытия должна быть не меньше 35–75 мкм.