27. Оксидирование поверхности металлов

Оксидирование.

Создание на поверхности Ме (как черных, так и цветных) искуственной окисной пленки. Улучшает декоративные и защитные св-ва Ме. Используется реже, чем фосфатирование, хуже защита от коррозии, поэтому цветные обычно оксидируют, а черные – фосфатируют.

Применяются следующие методы: 1) Химический метод. Окисление Ме окислителями в жидкой среде. Черные Ме – обычно в щелочных средах. Окислители – нитраты, нитриты, хроматы, перманганаты щелочных Ме (Едкий натр 750 г/литр, нитрат натрия 100 г/литр, нитрит натрия 100 г/литр). 140С, оксидирование погружением 1-2 часа, водный р-р (вода не кипит – эбулиоскопия). Цветные Ме – применяют хромовую кислоту и её соли, нитраты щелочных Ме. Р-ры кислые. 2) Электро-химический метод. Окисление кислородом воздуха, образующимся на поверхности Ме в результате электрохимических процессов. Распространен при подготовки поверхности Al и его сплавов. Обрабатываемая поверхность служит анодом => процесс анодирования. Обычно проводят в ваннах методом окунания. Вводят электролит (25% H2SO4). 18-50 минут. На поверхности Al образуется маленькая непрницаемая пленка 4-6 микрон, она способствует усилению адгезии ЛКМ к Ме. 3) Термический метод. Окислительный процесс кислородом воздуха при умеренно высоких Т (500-600С).

28. Система покрытий. Грунтование, шпатлевание, нанесение верхних слоев.

Грунтование. Цель и виды грунтов.

Грунтование – нанесение грунтовки д/получения слоя ЛКП, непосредственно контактирующего с подложкой. Грунтовка - суспензия пигментов и наполнителей в связующем (лак или другой ПО), образующая после высыхания твердую непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке.

Цель – улучшение адгезии покрытия к подложке, придание ЛКМ дополнительных противокоррозионных св-в.

К грунтовочным материалам предьявляются требования: высокая адгезия к Ме, хорошее сцепление с верхними лакокрасочными слоями, высокие противокоррозионные св-ва. Иногда требуются реактивность (способность ЛКМ взаимодействовать с подложкой – хемосорбция), возможность шлифования, отличие по цвету от последующих слоев покрытия.

Толщина и укрывистость слоев грунтовки обычно не лимитируется, ≈ 20 мкм.

Преимущественно применяют грунтовки на основе олигомерных ПО (полимерные не могут проникать в поры, НМ сопровождаются большой усадкой). В состав грунта обязательно вводят ингибиторы коррозии.

Грунтовки классифицируются: 1) по основному ПО (МАalk, МАФФ, ЭП, ПУР, МЧ, АК). Мргут быть жидкие и порошковые. 2) по характеру ПГ: пассивирующие (ПГ, тормозящие анодную реакцию), ингибирующие (ПГ, замедляющие катодную реакцию), изолирующие (с инертными ПГ). 3) по способу взаимодействия с окислами Ме:

Обычные грунтовки. Наносят на поверхность, предварительно очищенную и подготовленную. Большой ассортимент, одно- и двухупаковочные. Широко распространены свинцовосуречные грунтовки. Выбирают, учитывая природу Ме и св-ва верхних слоев ЛКП. При окраске цветных Ме используют грунтовки, содерж. Zn или SrСrО4. ФЛ-03Ж, КФ-030. Д/черных Ме – содержащие ZnО или свинцовый сурик, др. противокоррозионные ПГ. ГФ-020, МС-015. Грунты на основе сополимеров ВХ (ХС-010, ХС-059) применяют преимущественно под химстойкие перхлорированные верхние покрытия.

Реактивные грунтовки. Отличаются способностью взаимодействовать с гидратированными окислами Fe – FeO(OH). Это достигается введением реакционно-способных компонентов (обычно это кислоты. Которые разрушают ржавчину: ортофосфорная, щавелевая, др…). При нормальной Т ортофосфорная кислота достаточно хорошо растворяет ржавчину, превращает её в нерастворимый фосфат Fe. FeO(OH)+H3PO4=FePO4+2H2O

Промышленно выпускаются ВА-0112, ЭФПР-2 (на основе сополимеров стирола, бутадиена, метилвинилперидина), СПГ-1 (на алкидном ПО). Одновременно применяют преобразователи ржавчины, не содержащие ПОв-в: преобразователь №3,№444,П1Т. Они представляют собой водные, спиртовые или водно-спиртовые р-ры кислот: ортофосфорная, салициловая, щавелевая – вязкие жидкости, наносятся кистью или распылением в 1-2 слоя. Время такой обработки обычно занимает 3-24 часа, промывка водой потом не делается, поверхность считается подготовленной. Max толщина слоя ржавчины, на который наносится грунт не больше 50-100 микрон. Грунтовки не пригодны д/нанесения на поверхности, содержащие окалину или старые покрытия. Эффективно их применять, если ржавчина равномерна. Реактивные грунты по качеству покрытия уступают обычным грунтам.

Шпатлевание.

Шпатлевание - процесс нанесения шпатлевочных составов с це­лью выравнивания поверхности. Только одними грунтовочными слоями этого достичь не удается вследствие их малой толщины.

Шпатлевание проводят лишь в тех случаях, когда к покрытию предъявляются повышенные требования по внешнему виду, а поверх­ность металла имеет дефекты. С этой целью применяют шпатлевки — густые тестообразные или жидкие подвижные составы из ПО, НП и ПГ. Требования к шпатлевкам: 1) минимальная усадка при высыхании; 2) спо­собность к шлифованию; 3) необходимая механическая прочность и хорошая сцепляемость с грунтом и вышележащими слоями.

Усадка зависит от природы ПО. Ниже указаны примерные значения усадки (в %) для разных видов шпатлевок: Эпоксидная, полиэфирная 0-1, Перхлорвиниловая 4-6, Алкидная 2-4, Нитратцеллюлозная 10-15.

Чем больше усадка, тем больше склонность шпатлевки к рас­трескиванию из-за внутренних напряжений и тем более тонким сло­ем ее следует наносить. Не рекомендуется наносить более трех слоев любой шпатлевки.

Шпатлевки - высоконаполненные системы. Содержание НП в них в 4-10 раз выше содержания ПО. Наполнителями служат мел, тальк, литопон, ЖОПы, иногда асбест, порошки металлов.

Разновидностью шпатлевок являются грунт-шпатлевки, они пригодны для нанесения непосредствен­но на металл. Это достигается благодаря применению в грунт-шпат­левках ПО с повышенной адгезией (ЭП, алк) и введению в их состав противокоррозионных ПГ.

Шпатлевки обычно наносят шпателем.. Распространены шпатлевки: ПФ-002, ГФ-0018, ХВ-004,005, ЭП-0010.

Различают местное шпатлевание и общее. В первом случае шпатлевочный состав наносят только на дефектные места поверхности, во втором — шпатлевкой покрывают всю поверхность.

Шпатлевочные стой, как правило, не повышают защитных свойств покрытий. Из-за большой толщины и недостаточно высокой меха­нической прочности они подвержены растрескиванию и отслаива­нию, в результате чего нарушается целостность всего покрытия.

Шлифование и полирование.

Шлифование – обработка поверхности абразивными материалами с целью придания поверхности шероховатость (=>д/увеличения межслойной адгезии) и выравнивания отдельных слоев покрытия. Т. о. шлифование возможно как при нанесении отдельных слоев, так и на заключительной стадии процесса окраски.

Полирование - операция по наведению блеска покрытия путем сглаживания мельчайших неровностей на пленке, применяются неабразивные материалы. После выравнивания поверхности шлифованием остаются неровности размером 1-2 мкм, после полирования менее 0,2 мкм.

Операцию по шлифованию и полированию верхних покрытий нередко называют облагораживанием. Из абразивных материалов применяют порошки, шкурки, пасты. Наиболее распро­страненными абразивами являются корунд, карборунд, наждак. Шлифованию и полированию подвергают высушенные и хоро­шо отвержденные покрытия. Предусматривают сухое и мокрое шли­фование с применением охлаждающих жидкостей - воды и неактив­ных растворителей (уайт-спирит и др.).

Следует иметь в виду, что не все покрытия шлифуются и полируются. Оьразующаяся при шлифовании пыль огне- и взрывоопасна, поэтому участки шлифования должны хорошо вентилироваться; сухое шлифование целесообразно заменять мокрым.