Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Матеріалознавство.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.04.2019
Размер:
9.04 Mб
Скачать

13.6. Особливості використання лакофарбових матеріалів та оцінка їхньої екологічності

Лакофарбові матеріали наносять на конструкції та частини будівель з метою отримання покриттів, що підвищують архітектурно-художню виразність будівель, поліпшують санітарно-гігієнічні умови експлуатації приміщень, забезпечують захист конструкцій від гниття, корозії та займання.

Залежно від призначення будівель та споруд, а також від вимог, які ставляться до оздоблення, фарбування буває:

  • простим, яке використовується для складських, допоміжних та тимчасових будівель;

  • покращеним, призначеним для оздоблення житлових, цивільних та промислових будівель і споруд;

  • високоякісним, яке використовується при оздобленні приміщень у громадських приміщеннях (театрах, клубах, вокзалах, лікарнях, готелях тощо).

Процес отримання лакофарбового покриття містить такі послідовно виконувані операції: підготовку поверхні, ґрунтування, шпатлювання, шліфування, фарбування. Причому необхідно враховувати сумісність основи й покриття, що наноситься.

Відомо, що зовнішній вигляд і довговічність покриття залежать на 60 % від підготовки поверхні, на 10...15 % - від додержання технологічних норм при виконанні фарбування, на 25...30 % - від якості фарби.

Підготовка поверхні перед фарбуванням має велике значення для отримання високоякісного покриття й забезпечення тривалого терміну його експлуатації. Підготовка поверхні передбачає її очищення від продуктів корозії, висолів, старої фарби, пилу, жирових та інших забруднень. Способи підготовки поверхні розділяють на три групи: механічні, термічні, хімічні.

До механічних способів очищення відносять: очищення інструментом (щітки, шліфувальні машини) або за допомогою піску, дробу, суміші піску, води тощо. Застосовуючи ці способи, можна отримати добре очищену поверхню з рівномірною шорсткістю, яка підвищує адгезійні властивості лакофарбової плівки.

До хімічних способів очищення поверхні відносять знежирення поверхні, яке здійснюється за допомогою лужних миючих засобів або активних розчинників залежно від типу забруднення.

Термічний спосіб застосовується в основному для очищення металевої поверхні від іржі й окалини з використанням полум'я киснево-ацетиленового пальника.

Після очищення поверхні основи необхідно перевірити її вологість: для якісного фарбування вологість не повинна перевищувати 8 %. Якщо основою є бетон, то бажано починати фарбування не раніше ніж після одного сезону опалення.

Подальший технологічний цикл містить зміцнююче ґрунтування, фінішне вирівнювання поверхні, знепилювання, а якщо необхідно, знежирення, а потім шпатлювання (для вирівнювання кольору і підвищення адгезії фарбового покриття до підкладки).

Ґрунтування є першою операцією після підготовки поверхні. Ґрунтувальний шар дозволяє зміцнити саму основу, істотно збільшити термін експлуатації покриття внаслідок створення міцного зв'язку між поверхнею основи і наступними лакофарбовими шарами, забезпечує рівномірне імпрегнування (всмоктувальність) фарби. Ґрунтовку наносять пензлем, фарборозпилювачем та іншими способами, причому нанесений шар повинен бути тонким порівняно із зовнішніми шарами фарби. Сушіння ґрунтувального шару проводять відповідно з режимом, передбаченим технологією.

Шпатлювання здійснюється з метою вирівнювання поверхні. Шпатлівки наносять шарами (не більше трьох). Кожний шар шпатлівки потрібно висушувати для запобігання тріщиноутворення та зниження захисних властивостей покриття.

Інколи для одержання фактурної поверхні «під шагрень» шпатлювальний шар не вирівнюють.

Затверділу шпатлівку шліфують спеціальними шліфувальними дисками. Шліфування необхідне для вирівнювання поверхні і поліпшення адгезії між шарами покриття.

При виборі фарби необхідно враховувати її сумісність з матеріалом основи, в тому числі подібність значень рН.

Нанесення лакофарбових покриттів може здійснюватись різними методами, в тому числі зануренням, наливанням, струменевим обливанням, електроосадженням, псевдорозрідженням, пневматичним, безповітряним або електростатичним розпиленням за допомогою різних пристроїв. Застосування пензля передбачає низьку швидкість фарбування (приблизно 10 м2/год), використання валика підвищує швидкість робіт, але при цьому ускладнюється фарбування швидковисихаючими фарбами та матеріалами, що мають високу в'язкість. Пневматичне розпилення (за допомогою пістолета) дозволяє використовувати швидковисихаючі фарби та фарбувати зі швидкістю 30 м2/год, створюючи тонкошарове декоративне покриття. Однак при застосуванні цього способу відмічається висока емісія парів розчинників, збільшується витрата фарби, ускладнюється використання в'язких фарб.

Необхідність обмеження емісії розчинників у атмосферу сприяла розвитку гідродинамічної технології фарбування, тобто безповітряного розпилення, що передбачає хрестоподібне нанесення покриття пістолетом. Це досить складний процес, який вимагає високої кваліфікації оператора. Висока потужність гідродинамічного фарбування (200...400 м2/год) є ефективною при покритті великих поверхонь.

Сушіння нанесеного покриття може бути природним та штучним (гаряче, радіаційне, фотохімічне).

Руйнування лакофарбових покриттів може відбуватися внаслідок невиконання правила сумісності, непередбаченої дії атмосферних факторів або порушення загальних правил експлуатації.

До основних видів руйнувань, які характеризують зміну декоративних властивостей покриттів (ГОСТ 9.407, ГОСТ 6992), відносять втрату блиску, зміну кольору, брудоутримання, викришування.

Втрата блиску (матовість) є одним із показників руйнування поверхневого шару покриття внаслідок фотохімічного процесу. На початковій стадії втрата блиску може бути усунена шляхом полірування або протирання. Зміну блиску покриття визначають за стандартом (ГОСТ 896) або візуально порівняно з контрольним зразком.

Зміна кольору покриття (побілення, потемніння, пожовтіння, бронзування та ін.) відбувається внаслідок фотохімічних процесів або міграції пігменту. Ця характеристика оцінюється візуально порівняно з контрольним зразком чи за допомогою спектрофотометра або компаратора кольору.

Брудоутримання - здатність лакофарбового покриття утримувати на своїй поверхні механічні забруднення, які не видаляються при промиванні водою. Цей показник визначають візуально за наявністю або відсутністю на поверхні покриття механічних частинок після промивання теплою водою.

Викришування — поява на поверхні покриття тонкого шару порошку, що легко видаляється, внаслідок деструкції одного або декількох компонентів. Інтенсивне викришування при дії атмосферних факторів може призвести до ерозії (вивітрювання) покриття, тобто до його руйнування, в результаті чого відкривається підкладка. Викришування покриття визначають за стандартом (ГОСТ 16976) або візуально за відсутністю чи наявністю частинок пігменту на бавовняній тканині (білої для темних покриттів і чорної для світлих), які відокремлюються від покриття при терті його із зусиллям.

До основних видів руйнувань, які характеризують зміну захисних властивостей покриття для металевих поверхонь (ГОСТ 9.407), відносять: розтріскування, вивітрювання, відшарування, розчинення, зморщування, утворення пухирів, корозію металу (підплівкова корозія).

Розтріскування покриття пов'язане з виникненням розривів на його поверхні. Розрізняють основні види тріщин: волосяні - дрібні, хаотично розташовані у верхньому шарі покриття; магістральні — глибокі, які проникають крізь весь шар покриття й можуть призвести до його повного руйнування; тріщини, які утворюють ефект «крокодилової шкіри» та ін.

Відшарування покриття — відокремлення ділянок одного чи більше шарів системи від нижчих шарів або всієї системи покриття від пофарбованої поверхні.

Пухирі утворюються на поверхні покриття від дії вологи, в тому числі при її проникненні під покриття. Поява корозії на поверхні покриття свідчить про руйнування пофарбованої металевої поверхні.

Розтріскування, вивітрювання, відшарування, розчинення, утворення пухирів на поверхні покриття оцінюють за розмірами руйнування (діаметр, глибина) окремих ділянок та за загальною площею зруйнованого покриття.

Зморщування визначають за площею зруйнованого покриття, а підплівкову корозію (після видалення покриття) — аналогічно корозії металу.

Після проведення всіх випробувань узагальнену оцінку зовнішнього вигляду покриття виводять в балах (ГОСТ 9.407) за комплексом зміни його декоративних та захисних властивостей.

Враховуючи зростаючу увагу до екологічних аспектів виробництва і застосування будівельних матеріалів, досить актуальною є оцінка рівня небезпеки влаштування та експлуатації лакофарбових покриттів.

Причинами отруєння людей найбільш часто є міграція токсичних речовин з лакових покриттів. Саме такі компоненти лакофарбових матеріалів як органічні розчинники та кислотний отверджувач, становлять найбільший ризик отруєння під час нанесення покриття і подальшого процесу полімеризації плівки. Небезпечним є застосування пластифікатора дибутилфталату, який при експлуатації лакофарбового покриття тривалий час мігрує в оточуюче середовище.

Для виготовлення та розведення ряду олійних або алкідних лакофарбових матеріалів використовують натуральні та синтетичні оліфи. Шкідливий вплив на оточуюче середовище мають леткі компоненти, які входять до складу цих оліф-органічні вуглеводні розчинники (стирол, ксилол, дифеніловий спирт, триметилбензол, бензин, скипидар та ін.).

Встановлено, що емаль на основі епоксидної смоли не можна використовувати у житлових приміщеннях внаслідок виділення в оточуюче середовище комплексу шкідливих речовин (формальдегід, ацетон, епіхлоргідрин, ксилол, толуол та складні ефіри) в кількості, що перевищує допустимий рівень безпечного їх вмісту в складі повітря.

Водорозчинні фарби порівняно з органорозчинними менш токсичні, але вони містять важкі метали, розчинники для прискорення висихання та інші токсичні добавки. Навіть до складу сучасних модернізованих латексних фарб входять ксилол, метиленхлорид та тетрахлорид вуглецю, які негативно впливають на оточуюче середовище.

Особливо небезпечним для здоров'я людей є пил токсичних пігментів (до яких відносять усі пігменти на основі свинцю, оксидів хрому, сульфіду кадмію та ін.). Застосування цих пігментів може призвести до отруєння організму навіть у процесі приготування фарб. Покриття на основі фарб, які містять токсичні пігменти, також небезпечні при їхній експлуатації і мають обмежене використання.

Для запобігання отруєння токсичними пігментами при їх отриманні та використанні у виробництві необхідно застосовувати засоби індивідуального захисту, а також обов'язковим є обладнання приміщень місцевою та загальною припливно-витяжною вентиляцією.

У деяких країнах використання лакофарбових матеріалів обмежене у зв'язку з їх екологічною небезпечністю, наприклад англійськими стандартами якості заборонені масляні фарби (на основі оліфи), нітрофарби, а також пентафталеві (ПФ) та гліфталеві (ГФ) фарби.

Таким чином, головним завданням промисловості лакофарбових матеріалів, враховуючи умови сьогодення, є зниження вмісту розчинників у лаках і емалях та створення екологічно чистих матеріалів за рахунок переважного використання воднодисперсійних та порошкових фарб.

Контрольні запитання

  1. Які функції виконують лакофарбові покриття?

  2. Назвіть основні компоненти, що складають лакофарбову композіцію. У чому відмінність лаку від фарби й фарби від ґрунтовки?

  3. Які функції виконують пігменти й наповнювачі?

  4. Які функції виконують плівкоутворюючі та розчинники?

  5. Які типи плівкоутворювачів та пігментів вам відомі?

  6. Наведіть приклад маркування лакофарбових матеріалів.

  7. Які переваги мають вододисперсійні фарби в порівнянні з масляними й емалевими?

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.