6.9. Синтетические эмали, лаки, компаунды.

Общая черта этих материалов состоит в том, что они образуют прочную твердую пленку, способную защищать, пассивировать поверхность изделий или придавать им товарный вид.

Лаки. Лаками являются растворы пленкообразующих веществ (лаковой основы) в летучих жидкостях. Лаковой основой могут быть природные искусственные или синтетические полимеры, которые после нанесения пленки и испарения растворителя в результате химических реакций окисления, полимеризации или поликонденсации отверждаются, образуя плотное и прочное покрытие. Лаки, требующие для отверждения температуры больше 70⁰C, называют лаками горячей (печной) сушки, в отличие от лаков холодной (воздушной, естественной) сушки. Преимущества имеет отверждение в горячем состоянии, когда химические процессы происходят более глубоко и полно. Благодаря применению растворителей лаки могут иметь меньшую вязкость, чем эмали и компаунды, и поэтому особенно пригодны в качестве пропиточных материалов. Если лак используется в виде защитной пленки, требуется, чтобы это покрытие обладало хорошей адгезией, было нехрупким, стойким к термическим ударам и нагреванию во влажной атмосфере. Большинству предъявляемых требований удовлетворяют эпоксидные лаки, но недостаток их в трудностях удаления пленки при ремонте. Лаковые покрытия являются относительно плотными только при малой толщине, составляющей 15 – 75 мкм. Слои большей толщины отверждаются с образованием капилляров диаметром от 1 до 10 мкм, через которые удаляются пары растворителя. Увеличение толщины покрытия свыше 100 мкм малоэффективно. Тонкие лаковые покрытия надежно служат только в атмосфере без повышенной влажности. Лаки могут быть прозрачны и бесцветны, либо иметь широкую гамму окрасок (эмали), что позволяет придавать изделиям необходимый товарный вид. Эффективными защитными характеристиками обладают фторсодержащие лаки. Время сушки таких лаков может быть сокращено с 1 - 2ч часов до 30 – 40 секунд при облучении ультрафиолетовым излучением.

Эмали. Эмалями называют пигментированные лаки. Пигментом в лакокрасочном производстве называют тонкодисперсные порошки неорганических веществ, предназначенные для введения в лак. Обычно пигментами служат оксиды металлов, которые окрашивают покрытия и делают их непрозрачными (придают укрывистость), повышают механическую и абразивную прочность, защищают металл от коррозии. Так, эмаль, содержащая сурик (Рb₃О₄), замедляет коррозию черных металлов, окись цинка — алюминия. Пигменты в виде металлических порошков способствуют отражению света и защищают детали от перегрева при солнечном освещении. При наполнении медью, золотом, серебром эмали могут обладать хорошей электропроводностью. Содержание пигментов в эмалях составляет 100 – 150 % от массы пленкообразующего полимера, поэтому они имеют меньшую, чем лаки, способность проникать в трещины и поры и впитываться в волокнистые материалы. Необходимо также учитывать возможность химического взаимодействия лака и пигмента, поскольку реакционная поверхность пигмента очень велика и составляет около 1 м²/г. Эмали, как и лаки, пористы, вследствие чего могут набухать в атмосфере, содержащей пары воды, но особенно органических веществ. Вода может проникать сквозь пленки также под действием осмотического давления. Вследствие двухкомпонентной природы эмали разрушаются под внешними воздействиями быстрее, чем лаки, из-за так называемого процесса меления – разрушения покрытия с поверхности, сопровождающегося потерей глянца и уменьшения толщины. Работа с эмалями и лаками осложнена из-за токсичности и пожарной опасности растворителей. Значительно большей технологичностью обладают водоэмульсионные эмали, в которых вместо органических растворителей используется вода. Эмали с малым содержанием летучих веществ, подлежащих удалению при сушке, можно наносить более толстым слоем толщиной до 300 мкм, что обеспечивает длительную защиту от влаги.

Компаунды. Компаундами являются смеси полимеров с различными добавками, не содержащие летучих растворителей и отверждающиеся без выделения газообразных или парообразных веществ. Компаунды имеют преимущества по сравнению с лаками и эмалями. В нанесённом слое компаунда после его высыхания даже при толщине слоя в 0,5 - 1мм отсутствует пористость. Покрытия характеризуются высокой химической стойкость и электрической прочностью. Недостатком компаундов является их склонность к гелеобразованию после смешения компонентов, что вынуждает в определённых случаях готовить компаунды на месте и в небольших количествах. Свойства компаундов определяются, прежде всего, видом полимерного связующего, которыми являются фенолформальдегидные смолы, эпоксидные смолы, кремнийорганические полимеры, и особенно сложные сополимеры из тех же компонентов. Компаунды могут быть не только жидкими, но и твердыми при предварительном увеличении степени полимеризации. Твёрдые компаунды являются легкоплавкими, что определяет способ их нанесения.