книги из ГПНТБ / Искра Е.В. Технология окраски судов учеб. пособие

Таблица 3

Растворители, разбавители и разжижители, рекомендуемые для разведения лакокрасочных материалов до рабочей вязкости

59

У а й т - с п и р и т (бензин—растворитель для лакокрасочных ма­ териалов) — наиболее распространенный разбавитель битумных, масляных, масляно-смоляных лаков и эмалей на их основе. Ши­ роко применяют для обезжиривания окрашиваемых поверхностей, мытья оборудования, кистей, котелков и т. п. работ.

Э т и л ц е л л о з о л ь в применяют в качестве компонента слож­ ных растворителей, предназначенных для разведения лаков, грун­ тов, шпаклевок и эмалей, основанных на эпоксидных смолах.

Фр е о н - 1 1 3 ( т р и ф т о р т р и х л о р э т а н ) —бесцветная него­ рючая жидкость, температура кипения 48° С, самовоспламенения —

60

выше 700° С. Менее токсичен, чем ацетон или бензин. Влияет на резины и полиэтилен. Не действует на фторопласт-4, стеклотексто­ лит, винипласт, эпоксидные шпаклевки. При наличии воды или полярных растворителей (спирты) вызывает коррозию алюминия, магния, цинка и их сплавов.

Состав растворителей, разбавителей и разжижителей, наиболее часто употребляемых при работе с красками, приведен в табл. 2. При отсутствии нужных растворителей или разбавителей многие из них можно приготовить по рецептам, приведенным в -указанной таблице.

Всвязи с большим количеством пленкообразующих выбор рас­ творителей, обеспечивающих получение лакокрасочных материалов хорошего качества, представляет сложную задачу.

Втех случаях, когда окрашивание производят в электрическом поле высокого напряжения (метод электроокрашивания), качество покрытий зависит в основном от правильного подбора растворите­ лей, введенных в краску. На качество распыления оказывает влия­ ние удельное объемное сопротивление растворителя и лакокрасоч­ ного материала.

Выбор марки растворителя, вводимого в краску, зависит от

типа пленкообразующей основы, а количество — от температуры, при которой выполняются работы. Чем ниже температура, тем больше растворителя приходится вводить в краску для придания ей нужной вязкости. Однако количество растворителя не должно быть больше 10% (за исключением красок специальных сортов, в кото­ рые разрешается вводить растворитель в большем количестве). Если при введении максимально допустимого количества раство­ рителя или разбавителя краска получается с высокой вязкостью, то ее применять нельзя. Если все же нужно применять именно эту краску, приходится разрабатывать другую технологию окраски (по­

к нанесению различных лакокрасочных материалов.

Сиккативы

Сиккативами называют вещества, ускоряющие высыхание ра­ стительных масел и лакокрасочных материалов, содержащих эти масла. Сиккатив поглощает кислород воздуха и активно передает его маслу, благодаря чему сокращается время, необходимое для образования твердой пленки краски. Наибольшая скорость высы­ хания растительных масел и материалов, содержащих масла, на­ блюдается при вполне определенном (оптимальном) количестве сиккатива. Введение сиккатива в больших количествах оказывает отрицательное влияние на качество покрытия:

— одновременно с высыханием происходит очень быстрое ста­ рение пленки покрытия, сопровождающееся появлением трещин и разрушением покрытия; -

6t

— в результате быстрого образования поверхностной пленки и наличия внутри недостаточно просохшего масла пленка покрытия через некоторое время может стать липкой.

Многие пигменты сами являются ускорителями высыхания ма­ сел (например, свинцовый сурик, свинцовые белила), поэтому при определении количества сиккатива необходимо учитывать наличие в краске таких пигментов.

Сиккативы различают по металлу, входящему в их состав (свинцовые, кобальтовые, марганцевые, кальциевые, железные, свинцовомарганцевые); по типу кислот, используемых при изготов­ лении (смоляные, жирные, нафтеновые); по способу изготовления сиккативов (осажденные, плавленые). '

В готовых к употреблению красках, олифах и лаках, содержа­ щих масла, (за редким исключением) сиккативы имеются в нуж­ ном количестве, поэтому добавлять их в такие материалы не сле­ дует. Нельзя вводить сиккативы в лакокрасочные материалы, не содержащие масел, например спиртовые лаки, нитроцеллюлозные эмали, краски эмульсионного типа, краски или лаки, приготовлен­ ные на основе каменноугольного пека и т. п.

В результате длительного, часто неправильного хранения сик­ кативы могут испортиться. Они становятся мутными, на дне и стен­ ках емкости, в которой хранились сиккативы, образуются липкие осадки, не смешивающиеся с растворителями, входящими в состав. Такие сиккативы к употреблению непригодны.

Светлые сиккативы рекомендуется применять при работе с бе­ лыми и светлыми красками и лаками, темные сиккативы могут вы­ звать изменение цвета.

Ниже приведены характеристики некоторых сиккативов.

С и к к а т и в ы с в и н ц о в о м а р г а н ц е в ы е представляют со­ бой раствор солей нафтеновых кислот или смеси нафтеновых кис­ лот с кислотами высыхающих или полувысыхающих масел в уайтспирите или скипидаре. Применяют в количестве, не превышаю­ щем 10% от объема краски.

Э к с т р а к т А1« 1 ( с и к к а т и в с в е т л ы й ) — свинцовомарган­ цевые соли нафтеновых кислот или кислот растительных масел, растворенных в скипидаре, уайт-спирите или других растворителях. Вводят в количестве, не превышающем 4% от объема краски, лака и т. п.

Э к с т р а к т № 2 ( с и к к а т и в т е мный ) отличается от экс­ тракта Ab 1 более темным цветом. Вводят в количестве, не превы­ шающем 4% от объема краски, лака и т. п.

Си к к а т и в л и н о л е а т к о б а л ь т а представляет раствор ко­ бальтовой соли жирных кислот растительных масел. Является луч­ шим катализатором высыхания масляных лакокрасочных материа­ лов. Небольшие добавки его увеличивают эффективность других сиккативов.

Си к к а т и в н а фт е и ат с в и н ц а представляет собой свинцо­ вую соль нафтеновой кислоты, модифицированную подсолнечным маслом и канифолью.

€2

резината с высыхающим маслом и свинцовомарганцевого лино­ леата. Вводят в количестве, не превышающем 10% от общего объ­ ема краски, лака и т. п.

Смолы

Для приготовления лаков и красок применяют смолы естествен­ ные или искусственные.

Смолы естественные представляют собой сложные органические вещества в основном растительного происхождения. По внешнему виду это твердые, хрупкие, прозрачные или окрашенные вещества, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в различных рас­ творителях или их смеси.

При введении смол в пленкообразующую основу улучшается адгезия ее к окрашиваемой поверхности, повышается блеск, твер­ дость, влагостойкость и газонепроницаемость.

К а н и ф о л ь — наиболее распространенная смола. Известно два основных вида канифоли: подсочная и экстракционная. Каче­ ство канифоли, используемой для приготовления лаков, не зависит от способа ее получения.

Из чистой канифоли получают лаки недостаточно высокого ка­ чества, поэтому ее перерабатывают в резинаты или эфиры кани­ фоли (эфиры гарпиуса), а из них вырабатывают лаки более высо­ кого качества. Канифоль и продукты ее переработки широко при­

стойкостью, чем кальциевый, придает лаковым пленкам твердость и блеск.

Р е з и н а т ме д и применяют при изготовлении красок необра­ стающего типа.

Эфир г а р п и у с а , или г л и ц е р и н о в ы й э ф и р к а н и ф о л и , применяют при изготовлении масляно-смоляных лаков.

П е н т а э р и т р и т о в ы й э фир к а н и ф о л и используют для получения масляных лаков и эмалей. Он ускоряет сушку, сообщает пленкам твердость, водостойкость и атмосферостойкость.

Д а м м а р а растворяется в скипидаре, частично в спирте. Ис­ пользуют для приготовления лаков, которыми покрывают светя­ щиеся краски.

С а н д а р а к растворяется в спирте, скипидаре и других раство­ рителях. Применяют для приготовления спиртовых лаков, на основе которых готовят светящиеся краски.

Ко п а л ы относятся к ископаемым смолам растительного про­ исхождения. Встречаются в виде кусков различной формы, цвета

63

и прозрачности. Пленки копаловых лаков отличаются высокой твердостью, прочностью, водостойкостью.

Ян т а р ь — продукт изменения смол ископаемых хвойных де­ ревьев. Из промышленных отходов от механической обработки при­ готовляют высококачественные лаки и эмали.

А сф альты — природные битумные вещества черного цвета, блестящие, твердые и хрупкие. Наиболее чистые называются асфальтитами. Из отечественных асфальтитов известны Садкинский, Сызранский, Каировский, Печорский, Шугуровский. Приме­ няют для приготовления асфальтомасляных и асфальтобитумных лаков.

Смолы искусственные — соединения, получающиеся в результате сложных химических процессов, называемых реакциями конденса­ ции и полимеризации. Промышленность выпускает большой ассор­ тимент искусственных смол, из которых в судостроении наиболее часто используют следующие.

А к р и л о в ы е и м е т а к р и л о в ые , обладающие хорошей атмо­ сферо- и светостойкостью. Применяют для приготовления лаков, используемых при производстве светящихся покрытий холодной сушки.

Из акриловых полимеров наиболее распространены смолы БМК-5 (сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой), АС и СВМ-31 (сополимер н. винилбутилового эфира с метилмета­ крилатом) .

Лакокрасочные материалы на основе акриловых полимеров при­ меняют для приготовления лаков-фильтров. Пленки этих лаков благодаря содержащимся в них добавкам поглощают часть ультра­ фиолетовых лучей, не дают им достигнуть поверхности краски, за­ щищая ее от разрушения.

Алкид ные с мо л ы получили очень широкое распространение при изготовлении красок самого разнообразного назначения. Они относятся к группе поликонденсационных смол и являются слож­ ными полиэфирами, получающимися при взаимодействии много­ атомных спиртов с миогоосновными кислотами.

Алкидные смолы разделяет на жирные (содержат 60—70% мдсла), средние (33—59% масла), тощие (менее 33%).

А л ь б е р т о л и ( и с к у с с т в е н н ы е к о п а л ы) — соединения, состоящие из канифоли и фенолоформальдегидных смол. Обла­ дают хорошей совместимостью с растительными маслами и исполь­ зуются вместо природных копалов при изготовлении масляных лаков.

Би т у мы — смолы черного цвета, природные или искусствен­ ные, получаемые из нефтепродуктов, нерастворимые в воде, но хо­ рошо растворимые в органических растворителях. Эти смолы, так же как асфальты, используют при изготовлении битумных и масля­ но-битумных лаков. Искусственные битумы твердые, блестящие в изломе смолы; пригодны для приготовления лаков. Лучшими из них могут считаться Краснодарский и Грозненский. Значительно уступают им Уфимский и Ухтинский битумы.

64

Г л и ф т а л и получают из глицерина и фталевого ангидрида с добавлением в них канифоли, масел или жирных кислот. Свой­ ства этих смол и лаков на их основе зависят от состава смолы и способа ее приготовления.

И д и т о л — прозрачная, твердая, хрупкая смола, получаемая из фенола и формальдегида. Растворяется в этиловом спирте; упот­ ребляется взамен шеллака для изготовления политур и спиртовых лаков (мебельных) и идитолового клея. Пленки идитолового лака хрупкие, краснеющие при действии на них солнечного света. Вы­ пускают три марки: экстра, обыкновенный и светостойкий.

И н д е н - к у м а р о н о вые с м о л ы получают из продуктов пе-- реработки каменноугольной смолы, выпускают шести типов: А, Б, В, Г, Д, Е, различающихся по температуре размягчения, и пяти ма­ рок: I, II, III, IV, V, отличающихся по цвету (от светло-желтого до темно-коричневого). Смолы растворимы в ароматических углеводо­ родах, скипидаре, уайт-спирите. Недостаток лаков, содержащих эти смолы,— в ' пониженной атмосферостойкости, склонности пленок к пожелтению.

К р е м н и й о р г а н и ч е с к и е с м о л ы получают при конденса­ ции низкомолекулярных кремнийорганических соединений. Обла­ дают повышенной теплостойкостью, эластичностью, высокими элек­ троизоляционными свойствами, водостойкостью, маслостойкостью, устойчивостью к нефтепродуктам.

М е л а м и н о в ы е-и ли м е л а м и н о ф о р м а л ь д е г и д н ы е с м о л ы используют для изготовления лаков и эмалей на их основе. Пленки эмалей не желтеют, водостойкие, обладают хорошими ан­ тикоррозионными свойствами.

Мо ч е в и н о- или м о ч е в и н о ф о р м а л ь д е г и д н ы е смолы применяют для приготовления лаков и эмалей на их основе. Пленки эмалей не желтеют, но по водостойкости и антикоррозий­ ным свойствам уступают меламиновым покрытиям.

Пе ки — искусственные продукты от темно-коричневого до чер­ ного цвета различной консистенции. Отличаются хорошей водо­ стойкостью, но недостаточно устойчивы к действию света и кисло­ рода воздуха, под влиянием которых становятся хрупкими. Пеки хорошо растворимы в сольвенте, ксилоле, толуоле, частично скипи­ даре, уайт-спирите, бензине. С растительными маслами не совме­

пентаэритрита и фталевого ангидрида. Из них готовят высокока­ чественные лаки и краски, обладающие хорошей атмосферостой­ костью.

П о л и в и н и л а ц е т а т н ы е с м о л ы используют для приго­ товления эмульсионных красок и некоторых грунтов для дерева и бетона, к которым они имеют хорошую адгезию.

65

П о л и в и н и л а ц е т а л и — продукты взаимодействия поливи­ нилового спирта с различными альдегидами. Из смол этой группы широко используется поливинилбутираль для приготовления грун­ тов ВЛ-02, ВЛ-023 и др.

П о л и х л о р в и н и л о в а я с мола является продуктом поли­ меризации хлористого винила. Это белый или желтоватый порошок, содержащий около 5% хлора. Выпускают восемь марок ПХВ-С1, ПХВ-С2 и далее до ПХВ-С8. Из смолы ПХВ-С4 готовят химически стойкие эмали.

П о л и в и н и л х л о р и д н а я х л о р и р о в а н н а я (перхлорвиниловая) смола — продукт дополнительного хлорирования поли­ хлорвиниловой смолы ПХВ-С4, содержащий 63—65% хлора. Вы­ пускается двух марок ПСХ-Н (низковязкая) и ПСХ-С (средне­

мера А-15. Содержит гидроксильные группы. Для повышения во­ достойкости отверждают изоцианатами.

С о п о л и м е р в и н и л х л о р и д а с в и н и л и д е н х л о р и - д о м — продукт сополимеризации смеси, состоящей из 60% винил­ хлорида и 40% винилиденхлорида. Сополимер выпускают двух ма­ рок: ВХВД-40 нестабилизированный и ВХВД-40С стабилизирован­ ный эпоксидной смолой.

П о л и э ф и р н ы е с мо лы получают искусственным способом. Известен большой ассортимент смол, используемых для приготов­ ления полиэфирных лаков, полиуретановых покрытий и т. п. Полиэфиракрилатная смола ТГМ-3 устойчива к нефтепродуктам. Пленки их имеют повышенный блеск, не желтеют, водостойкие.

Ф е н о л ь н о - б а р и т о в а я с м о л а ВИАМ Б-3 применяется для приготовления лака 10Б, используемого при окраске судов с дере­ вянными корпусами, судов с корпусом из стеклопластика или окле­

получения маслорастворимых смол в процессе синтеза вводят ка­ нифоль или применяют замещенные фенолы (паратретичный бутилфенол и др.). В последнем случае получают стопроцентные смолы, т. е. не содержащие канифоли. Лакокрасочные материалы на основе стопроцентных смол образуют покрытия, обладающие луч­ шей водо- и атмосферостойкостью и очень высокой стойкостью к действию бензина и нефтепродуктов.

Ф т о р о п р о и з в о д н ы е э т и л е н а ФП-42Л и ФП-32Л — смолы, растворимые в ацетоне, циклогексаноне и других активных растворителях. Пленки красок на их основе обладают хорошей кислотостойкостью.

Э п о к с и д н ы е с м о л ы получают искусственным путем. Меняя соотношение исходных компонентов и условия изготовления, можно

66

приготовить смолы с различными свойствами. Для того чтобы пленки эпоксидных покрытий обладали высокой водостойкостью и другими необходимыми свойствами, в растворы смол вводят спе­ циальные отвердители. Смолы используют для приготовления грун­ тов, специальных красок, предназначенных для заделки раковин на корпусе, в литье и тому подобных целей.

§ 14

Свойства и назначение лакокрасочных материалов

Для того чтобы лакокрасочное покрытие надежно защищало изделие от коррозии и одновременно придавало ему требуемый декоративный вид, необходимо правильно подобрать схему окраски: выбрать материалы для грунтования, шпаклевания и окончатель­ ной окраски, а также определить оптимальное количество слоев каждого покрытия.

В зависимости от условий эксплуатации той или иной поверхно­ сти выбирают схемы окраски, определяющие количество слоев по­ крытия. Поэтому нужно хорошо знать основные свойства лакокра­ сочных материалов, применяемых в судостроении, при ремонте су­ дов и эксплуатации.

При выборе лакокрасочного покрытия, помимо соответствия специальным требованиям, учитывают следующие его свойства:

—скорость высыхания при положительной и отрицательной температурах;

—устойчивость при эксплуатации и характер изменения внеш­ него вида;

—механическую прочность пленок (твердость, прочность при ударах, разрывах, сопротивление истиранию);

—устойчивость при обработке моющими растворами, горячей водой, паром;

—технологичность (возможность нанесения материала кистью, при помощи краскораспылителя, валиковой кистью, при подогре­ вании, в электростатическом поле, окунанием);

—огнеопасность и ядовитость составных частей.

Ниже приведены краткие сведения об основных видах лако­ красочных материалов, применяемых в судостроении.

Олифы

Олифами принято называть растительные масла, обработанные особым способом. Пленка таких масел, нанесенная на поверхность тонким слоем, под влиянием света, кислорода воздуха подвергается внутренним изменениям и отвердевает. В результате этого обра­ зуется прочная эластичная пленка.

В зависимости от состава различают олифы натуральные, уплот­ ненные, синтетические и синтетические модифицированные.

При постройке и ремонте судов применяют натуральные олифы и некоторые из олиф, относящихся к подклассу уплотненных

67