Долговечность лакокрасочных покрытий и подготовка поверхности под окраску

Для защиты от коррозии распространенный способ- нанесение антикоррозийных лкм на поверхность металла.

По-прежнему актуальной остается проблема увеличения срока службы покрытия, которое подвергается воздействию окружающей среды, испытывает на себе воздействие различных влияний в период эксплуатации металлических изделий. Для металических изделей используется щелочестойкая эмаль ЭП-773 различных цветов. Износостойкость покрытия зависит и от таких факторов, как состав эмалей и особенности технологического производства лакокрасочного покрытия.

Выбор лакокрасочных покрытий обусловлен:

1. назначением обрабатываемого изделия,
2. условиями использования конструкции,
3. характер поверхности и методы нанесения защитного слоя.

Любой процесс получения такого покрытия проходит определенные стадии:

• обработка поверхности, которая будет подвергнута нанесению состава;
• нанесение защитного лакокрасочного покрытия
• стадия отверждения или сушки покрытия.

Каждая из перечисленных стадий имеет решающее значение, когда речь идет о качественных характеристиках защитного слоя: его износостойкости, термостойкости, внешнем виде.

Немаловажную роль играют также используемые грунты, их природа и толщина, а также толщина слоя самого эмалевого покрытия.

Зависимость подготовки поверхности и долговечности лакокрасочного покрытия

Как уже ранее упоминалось, степень подготовленности поверхности к нанесению защитного покрытия на 65-75 % определяет его долговечность.

При окрашивании эмалью ЭП-755 также важно правильно подготовить окрашиваемую поверхность.

Последствия плохой подготовки металла/поверхности:

• ухудшение адгезии подложки с основой;
• возникновение и дальнейшее развитие коррозионных процессов;
• образование пузырьков, трещин и расслоений в самом лакокрасочном покрытии;
• ухудшение декоративных качеств материала.

Все перечисленные факторы способствуют значительному снижению основной, защитной функции покрытия.

Способы очистки поверхности.

• Механический способ очистки металла – абразивная очистка.

Результатом применения метода – повышение адгезии покрасочного материала к поверхности металла, а использование наряду с таким типом очистки фосфатных грунтовок ВЛ-02 и ВЛ-023 обеспечивает стабильность защиты на период эксплуатации.

Фосфатирование с активатором не только препятствует распространению коррозии под защитным слоем, но и образует кристаллический слой на поверхности конструкции, отличающийся мелкими порами, что также способствует увеличению срока эксплуатации лакокрасочного покрытия.

Таким образом, первое место по эффективности занимает очистка поверхности металла с использованием фосфатов (фосфатирование и фосфатирование с применением активаторов

• Пескоструйная очистка.
• Обезжиривание, ручная и механическая очистка без применения дополнительных средств.

Стальная поверхность, обработанная эпоксидно-перхлорвиниловой эмалью ЭП-5116 и подвергавшаяся воздействию агрессивной среды (нефть, температура до 100 °C).

Так в результате проведенных испытаний при сравнении защитных свойств полимерных покрытий, в ходе которых для обезжиривания поверхности применялись уайт-спирт, специальный моющий состав КМ-17 и фосфатирующий состав КФА-8, установлено:

1. На поверхности металла, обработанного фосфатирующим составом КФА-8,защитные свойства полимерного покрытия увеличиваются в 2,5 раза по сравнению с поверхностью, обезжиренной уайт-спиртом.
2. Способ подготовки поверхности ВЛИЯЕТ на срок службы полимерного покрытия. Это объясняется тем, что пескоструйная очистка ведет к улучшению адгезии покрытия с металлом. А обработка поверхности фосфатирующими составами и повышает адгезионную прочность покрытия, и сохраняет ее стабильность в процессе эксплуатации.
3. Слой фосфатов на поверхности металла препятствует протеканию подпленочных коррозийных процессов.
4. Фосфатирование с активатором способствует образованию малопористого кристаллического слоя, что также положительно сказывается на физико-механических показателях полимерного покрытия.

В современном промышленном производстве широко применяют нанесение:

1. Пневматическое распыление;
2. Нанесение эмали кистью.

Эти методы НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ качественную структуру лакокрасочных покрытий.

К наименее эффективным способам нанесения относятся:

1. Безвоздушное распыление;
2. Струйный облив;
3. Окунание.

При сравнении долговечности покрытия, выполненного на основе эмали ХВ-124 и нанесенного различными методами, было установлено, что в ходе эксплуатации в атмосферных условиях более устойчивыми и декоративными качествами отличаются покрытия, нанесенные методом электростатического распыления.

Главные параметры при процессе окрашивания:

1. Температура окружающей среды.
2. Влажность воздуха.

Эти два параметра являются определяющими параметрами процесса окрашивания.

Несоблюдение температурно-влажностных норм ведет к возникновению дефектов на поверхности покрытия пузырьки, проколы, расслоения. Это способствует ухудшению внешнего вида изделия, и сокращает срок службы защитного слоя. Нормативные параметры температуры и влажности воздуха, допустимые в процессе окрашивания, установлены ГОСТом 9.105 «Покрытия лакокрасочные. Классификация и основные параметры методов окрашивания».

Условия для окрашивания по ГОСТ:

1. Температура воздуха не должна быть ниже 15 °C или выше 30 °C;
2. Относительная влажность воздуха – не выше 80%.
3. Стандартом допускаются другие значения данных параметров при сохранении качества полимерного покрытия.

Режим отверждения – еще один немаловажный фактор, влияющий на качественные характеристики полимерного покрытия. Предпочтительным методом отверждения можно считать метод горячей сушки или горячего обдува, которые позволяют изделию высохнуть в максимально короткие сроки, делают его более устойчивым к воздействию климатической среды.

Недостатком такого метода является увеличение ломкости, хрупкости защитного покрытия и как следствие снижение уровня износостойкости материала.

Важность предварительного грунтования при окрашивании красками

Польза нанесения грунта пож эмаль:

1. Качественный грунт, грамотно подобранный в соответствии с природой лакокрасочного покрытия, образует с краской устойчивый комплекс;
2. Грунтование увеличивает проникающую связь между металлом и покрытием;
3. Грунтование обеспечивает дополнительную защиту металлической поверхности от коррозионных реагентов;
4. Нанесение грунта под эмаль продлевает срок эксплуатации лакокрасочного покрытия.

По основной выполняемой функции все грунты делятся:

1. Изолирующие грунтовки ХС-010, ГФ-021;
2. Фосфатирующие грунты/ фосфатные грунтовки ВЛ-02, ВЛ-023, ВЛ-05, ВЛ-09, АК-070;
3. Пассивирующие грунтовки ФЛ-03К, ГФ-0119 . Наиболее эффективные, так как они выполняют не только барьерные функции по отношению к поверхности металла, но и обладают ингибирующими свойствами.
4. Протекторные ЭП-057 – цинконаполненные;
5. Модификаторы или грунтовки преобразователи ржавчины – ЭП-0199, ЭП-0263.

Важность толщина слоя эмали при нанесении

Толщина защитного слоя эмали ЭП-5285 определяется степенью агрессивности окружающей среды. Колебания в толщине слоя:

• от 120 мкм для сельской атмосферы;
• 150 мкм – для конструкций, эксплуатируемых в условиях промышленной атмосферы;
• 200 мкм – для морской;
• до 300 мкм – для химической.

Прослеживается закономерность – чем толще слой покрытия, тем интенсивнее защита, так как именно толщина слоя определяет скорость проникновения агрессивных агентов к поверхности металла.

Однако, в некоторых случаях, увеличение толщины противокоррозионного слоя ведет к возникновению внутреннего напряжения и последующему растрескиванию лакокрасочного покрытия.

Толщина защитного слоя должна быть такой, чтобы обеспечить отсутствие капиллярной проницаемости, т.е. быть несколько больше критической толщины покрытия.

Учитывая условия эксплуатации, превышение толщины покрытия сверх критической нормы колеблется от 1,5-5 раз. При наличии определенных норм, установленных ГОСТами, допустимо и даже рекомендуемо подбирать необходимый коэффициент превышения толщины опытным путем.