ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Назначение лакокрасочных покрытий – создавать надёжную долгосрочную защиту изделия от воздействия окружающей среды и придавать красивый внешний вид готовым изделиям. В процессе эксплуатации лакокрасочные покрытия теряют свои качества. Верхний слой покрытия тускнеет, теряет свой первоначальный цвет (выгорает). Появляются царапины, трещины, сколы, отслоения и другие повреждения, требующие восстановления покрытия. Для поддержания хорошего внешнего вида автомобиля необходим постоянный уход, а также частичная или полная замена лакокрасочного покрытия. Как правило покрытие делают многослойным, состоящим из грунтовочного слоя, шпатлёвок и красочных слоёв. В процессе выполнения малярных работ создают единую лакокрасочную композицию.

Лакокрасочные материалы делят на основные и вспомогательные. К основным относят грунты, шпатлёвки, лаки и краски, к вспомогательным – жидкости для подготовки поверхности к окраске и для ухода за лакокрасочным покрытием.

 

Состав лакокрасочных материалов

 

Основными связующими компонентами лакокрасочных материалов являются плёнкообразователи. Они бывают жидкими, твёрдыми и комбинированные.

Наиболее распространённым жидким плёнкообразователем являются олифы. Все олифы делят на три группы: натуральные, полунатуральные и синтетические.

Натуральные олифы готовят путём обработки некоторых растительных масел при температуре 280…3000 С и добавления 0,1…2,5 % сиккативов.

Температурная обработка масла и введение сиккатива ускоряют отверждение плёнок при нанесении краски на поверхность в 5…6 раз по сравнению с сырым маслом.

Уплотнённые или полунатуральные олифы – продукт уплотнения растительных масел, образующийся при продувании воздуха через масло, подогретое до температуры 100…1500 С. Олифа, полученная такой обработкой , называется оксидированной. Олифу, полученную полимеризацией и уплотнением растительных масел при нагревании до температуры 280…3000 С, называют полимеризированной.

К синтетическим относится глифталевая олифа, состоящая из смеси глифталевых смол и уплотнённых растительных масел. Такая олифа полноценно заменяет натуральную олифу.

Твёрдыми плёнкообразователи являются естественные и синтетические смолы. К естественным смолам относятся канифоль, шеллак, асфальт и др. Эти смолы растворяют уйат-спиритом, ксилолом и т.д.

 К синтетическим твёрдым плёнкообразователям относят высокомолекулярные полимерные соединения – всевозможные пластмассы.

 

Лаки и эмали

 

Растворы твёрдых плёнкообразователей в растворителях называют лаками. Лаки широко применяют как самостоятельный материал, так и в составе различных красок, грунтов, шпатлёвок.

Суспензию твёрдого красящего вещества (пигмента) в лаке называют эмалью или эмалевой краской. В состав эмалей могут входить пластификаторы, сиккативы и разбавители.

Существуют следующие эмали:

Двигатель окрашивают алюминиевой краской, состоящей из алюминиевой пудры (6…10 %) и основы. Основой является лак.

 

Нитроэмали

 

Это раствор нитроцеллюлозы с добавкой пластификаторов, смол и красящих веществ.

В качестве растворителей используют смеси бутилацетата, этилацетата, бутилового и этилового спиртов, толуола. Эти смеси в зависимости от состава маркирую различными номерами (растворители 646,647, 648 и др.). Положительным качеством нитроэмалей является способность быстро высыхать на воздухе и после шлифования и полировки давать ровную, красивую, блестящую плёнку. Однако нитроэмали имеют ряд недостатков:

D  Склонность к растрескиванию плёнки в процессе эксплуатации автомобилей вследствие недостаточной механической прочности;

D  Пониженная адгезионная способность;

D  Лёгкая воспламеняемость;

D  Необходимость в трудоёмких шлифовальных и полировочных работах при покрытии.

Нитроэмали наносят на загрунтованные поверхности, так как плёнки их плохо сцепляются с металлом и без применения грунта они газо- и водопроницаемы.

Их наносят на поверхность при помощи распылителя в четыре-шесть слоёв. Необходимость в многослойности этого покрытия вызвана тем, что эмаль содержит большое количество летучих растворителей и очень мало сухого плёнкообразующего вещества. Поэтому один слой плёнки очень тонкий – 8…10 мкм.

 

Глифталевые эмали

 

 В состав этих эмалей входит глифталевая смола, содержащая до 50 % высыхающих масел, которые повышают механическую прочность и эластичность покрытия. В качестве растворителей и разбавителей применяют сольвент, ксилол, толуол и их смеси с уайт-спиритом. Количество растворителя в эмалях не должно превышать 30 %, так как при большем количестве растворителя может произойти выпадение смолы из эмалей.

При комнатной температуре процесс плёнкообразования у глифталевых эмалей протекает за 30…40 часов. Однако полностью процесс не заканчивается и такая плёнка легко разрушается. Для устранения этого недостатка применяют сушку в течение 1 часа при температуре 100…1100 С.

При высыхании эмалей образуется прочная плёнка, обладающая хорошей глянцевой поверхность и устойчивостью к воздействию атмосферы.

Обозначения: НПФ – нитропентафталевая эмаль, ЭП – нитроэпоксидная эмаль.

 

Меламиноалкидные эмали

 

Их получают растворением алкидной (глифталевой) и меламиноформальдегидной смолы в органических растворителях с добавлением различных пигментов.

Меламиноалкидные эмали дают покрытия с высоким устойчивым блеском без применения трудоёмкой полировки. Они обладают высокой твёрдостью, водо- и атмосферостойкостью даже в условиях тропического климата.. Покрытия этих эмалей устойчивы к действию. Бензина и минерального масла.

В обозначении буквы МЛ-цифра.

 

Масляные краски

 

Масляные краска являются одной из разновидностей окрасочных материалов. В состав красок входят сухие пигменты и наполнители, перетёртые с натуральной и синтетической олифой в краскотёрочных машинах. На месте потребления густотёртые масляные краски доводят до малярной вязкости растворителями – олифой, бензином. Для ускорения процесса сушки в них вводят сиккатив. Сушка красок при комнатной температуре – 10 часов, а полной высыхание – до 24…48 часов. Такое время высыхания ограничивает их применения при окраске автомобилей и других машин.

 

Грунты и шпатлёвки

 

Нанесение первого слоя на окрашиваемую поверхность металла, дерева и т.д. называют грунтованием. Грунты должны обладать хорошей адгезией. Под адгезией понимают прочность сцепления наносимого вещества с окрашиваемой поверхностью и следующим слоем покрытия. Для улучшения адгезионных свойств в состав грунтов добавляют поверхностно-активные вещества. Кроме того, прочность сцепления лакокрасочного покрытия зависит от хорошего смачивания поверхности и сплошности самого покрытия. Для достижения хорошей смачиваемости поверхности необходимо при нанесении первых слоёв покрытия снижать вязкость лакокрасочного материала, а для прочности покрытия добиваться полного отверждения грунта перед нанесением последующих слоёв.

Грунт представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в лаках. В состав грунтов входит связующее – это масляные лаки, олифы или лаки, приготовленные на синтетических смолах (глифталевой, пентофталевой и т.д.).

В качестве пигментов применяют: железный сурик, цинковые и свинцовые белила, охру жжёную и др. Наполнителями служат тальк, мел и пр. Пигменты и наполнители грунтов должны быть мелкодисперсионными для того, чтобы проникать во все мелкие поры поверхности. Для придания грунтам малярной вязкости в них вводят растворители. Каждому типу грунтов соответствует свой растворитель. Например, фенолоформальдегидный грунт разбавляют ксилолом или сольвентом, а глифталевый – уайт-спиритом. Для ускорения сушки грунта применяют добавки, называемые сиккативами. Сиккативы представляют собой свинцовые, марганцевые и другие мыла жирных или нафтеновых кислот.

Они ускоряют окислительную полимеризацию связующего материала. Пример марки грунта ГФ-020.

Для выравнивания наружной поверхности покрытия, заделки рисок и царапин применяют шпатлёвки. В состав шпатлёвки входят пигменты и наполнители, что и для красок, но в значительно большем количестве. В качестве связующего применяют нитролаковые, алкидностирольные, и эпоксидные смолы. Шпатлёвка представляет собой густую пасту, не обладающую эластичными свойствами. Поэтому во избежание её растрескивания общая толщина всех шпаклевочных слоёв не должна превышать 2 мм . Пример шпатлёвок: ПФ-002, КФ-00-3, МС-00-6, НЦ-00-7 и др.

 

Основные свойства лакокрасочных материалов

 

Определяющее значение имеет вязкость лакокрасочных материалов, при нанесении его на поверхность как ручным, так и механическим способом. Определение условной вязкости л/к материалов предусматривается ГОСТ 8420-57. Условной вязкостью л/к материалов называют время истечения в секундах 100 мл жидкости через калиброванное сопло вискозиметра ВЗ-5 при температуре 200 С.

Вязкость л/к материалов изменяют в пределах 10-50 с в зависимости от метода нанесения покрытия.

Твердость пленки определяется по ГОСТ 5233-67 как отношение времён затухания колебаний идентичных маятников, установленных на окрашенной поверхности стеклянной пластинки и на чистой стеклянной поверхности. Чем больше этот показатель, тем твёрже покрытие.

Прочность на удар красочной плёнки определяется по ГОСТ 4765-59 на лабораторном копре, у которого масса бойка маятника равна 1 кг , а высота его отклонения – 1 м . Между направляющими копра закрепляют жесткую платину, покрытую л/к материалом. Максимальная высота отклонения груза, не вызывающая разрушения покрытия при ударе по нему бойком, характеризует прочность плёнки на удар.

Эластичность красочной плёнки испытывают по ГОСТ 6806-53 путём изгибания металлических ленточек с нанесённым покрытием вокруг стержней различного диаметра. Эластичность покрытия выражают минимальной величиной диаметра стержня (мм), при изгибании вокруг которого покрытие ещё не разрушается.

Розлив – это способность л/к материалов, наносимых на поверхность, утрачивать под влиянием поверхностного натяжения штрихи, образовавшиеся от кисти, или ряби при нанесении слоя краскораспылителем. Метод определения розлива заключается в определении времени, в течение которого исчезают неровности с окрашиваемой поверхности.

Укрывистость – способность л/к материала при нанесении его возможно тонким равномерным слоем делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности другой расцветки. Её оценивают по ГОСТ 8784-58. Укрывистость выражают в граммах на квадратный метр (г/м2), чем лучше укрывистость, тем меньше расход материала.

Время высыхания подразделяют на «высыхание от пыли» и полное высыхание. Время «высыхания от пыли» представляет собой время, необходимое для образования тончайшей плёнки по всей окрашенной поверхности. Наступление этого момента определяют возможностью сдувания ваты с окрашенной поверхности. Полное высыхание наступает тогда, когда материал полностью отвердеет, о чём свидетельствует отсутствие отпечатков на поверхности при приложении давления в 0,2 кг/см2.

Кроме перечисленных свойств, покрытия должны обладать достаточной светостойкостью (способность сохранять свой цвет под действием освещения) и атмосферостойкостью (способность противостоять действию влаги и колебаниям температуры).

 

Вспомогательные материалы

 

Смывки предназначаются для удаления старых лакокрасочных покрытий. Они растворяют обратимые плёнки и вызывают набухание необратимых.

Смывки и растворители, удаляющие старую краску с кузова автомобиля, могут снимать нанесённое покрытие до грунтово-шпаклёвочных слоёв.

Смывка обыкновенная – смесь органических растворителей: ацетона – 47, этилового спирта – 6, бензола – 8, этилацетата – 19, скипидара – 7, нафталина 10,8 и парафина – 2,2 %. Для разрушения нитроэмалевого покрытия требуется 10-20 мин, для других эмалей – 2-3 ч. Перед употреблением смывку подогревают в водяной бане до температуры 30-40 0 С, так как на холоде происходит выпадение парафина.

Смывка АТФ-1 состоит из колоксилина – 5, парафина – 0,5, ацетона – 19, формальдегида – 47,5, толуола – 28 %. Эта смывка более эффективна, её действие наступает через 20 мин.

Составы для удаления ржавчины. Перед нанесением грунта на металлическую поверхность необходимо удалить ржавчину и окалину. Состав № 1120 содержит: ортофосфорной кислоты – 74, этилового – 20, бутилового спирта – 5 и гидрохинона 1 % как антиокислительные добавки.

Ортофосфорная кислота растворяет ржавчину и образует на поверхности фосфорную плёнку. Моющий состав можно наносить кистью или краскораспылителем. Налёт ржавчины растворяется в течение 2 мин, после чего состав смывают водой, сушат и обрабатывают нейтрализующим составом № 107 – водным раствором этилового спирта с аммиаком.

Всё более широкое распространение получают так называемые преобразователи ржавчины. Они предназначены для подготовки прокорродированных поверхностей коррозии. Действие их основано на превращении гидроокисей и окислов железа в безвредный или даже защитный слой нерастворимых комплексных соединений железа.

Преобразователи ржавчины применяют как самостоятельно, так и в составе грунтов. Такие грунты-преобразователи обеспечивают одновременно удаление продуктов коррозии и грунтование поверхности.

Промышленность вырабатывает преобразователи ржавчины П-1Т и П-2, в состав которых входят танин, фосфорная кислота и другие добавки.

Весьма эффективен грунт-преобразователь В-1ГП, в состав которого входят поливинилацетатная эмульсия, фосфорная кислота, жёлтая кровяная соль и другие добавки.

Следует отметить, что преобразователи ржавчины не удаляют с поверхности металла старые л/к покрытия.

Составы для обезжиривания. Для обезжиривания поверхности применяют органические растворители: уайт-спирит, бензин-растворитель (БР-1) и щелочные препараты, которые омыляют жиры, растворимые в воде. Жировые плёнки лучше снимать составами, в которых находятся поверхностно-активные вещества. Например, применяют следующий состав, г/л:

Каустик (едкий натр) ………………………………………..0,8 – 1,5

Сода кальцинированная ……………………………………..   8 – 12

Тринатрийфосфат ……………………………………………  15 – 25

Жидкое стекло ………………………………………………. 0,8 – 1,5

 

В некоторые составы для улучшения действия смывки вводят эмульгатор ОП-7 или жидкое мыло. Признаком удаления жира с поверхности является хорошая её смачиваемость водой. Вода не должна собираться на ней каплями.

Полирующие составы. Для восстановления блеска покрытия рекомендуют периодически применять полирующие составы: полировочную воду №1, воскополировочную пасту №2, жидкий восковой состав №3, полировочную пасту № 290, 617 и др.

Полирующие составы или пасты состоят из смеси тонких абразивов, масел, воска, хозяйственного мыла, воды и растворителя.

Абразивные составляющие пасты служат в качестве шлифующего и полирующего, а воск в качестве заполняющего поры покрытия и сглаживающего микроскопические неровности материалов. Растворители, содержащиеся в небольшом количестве в полирующих составах, удаляют остатки жировых пятен и других загрязнений.

Перечисленными полирующими составами можно полировать поверхности, окрашенные нитро- и другими синтетическими эмалями. Полирующие составы наносят на хорошо промытую водой и тщательно протёртую поверхность. Полировкой л/к плёнки достигают не только хорошего глянца покрытия, но и частичного восстановления цвета, удаления омыления поверхности и царапин.

Полировочная вода №1 представляет собой смесь абразивной пасты (инфузорной земли) и воды с эмульсией. Эмульсия содержит касторовое или вазелиновое масло. Полировочную воду применяют для ухода за л/к покрытием, находящемся в хорошем состоянии, для снятия незначительных загрязнений, не поддающихся удалению водой.

Восковая полировочная паста № 2 состоит из воска, парафина, керосина или скипидара и уайт-спирита. При отверждении пасты рекомендуется разбавлять её уайт-спиритом или скипидаром. В количестве 10…12 % от веса пасты. Для этого баночку с пастой подогревают в горячеё воде и в размягчённую пасту добавляют растворитель. Затем пасту хорошо размешивают. Полировочную пасту применяют как профилактический состав для сохранения л/к покрытий. Паста, нанесённая на л/к покрытие, образует защитный слой, предохраняющий от атмосферных воздействий.

Жидкий восковой полирующий состав № 3 представляет собой смесь окиси алюминия и восковой эмульсии. Этот состав следует применять 1 раз в два-три месяца, когда на покрытии наблюдается потеря блеска. Его наносят тонким слоем тампоном из фланели и растирают круговыми движениями на небольших участках. После высыхания (» 6 мин) поверхность протирают сухой чистой фланелью до зеркального блеска. Поверхность, отполированную этим составом, рекомендуется дополнительно полировать восковой пастой № 2.

Полировочная паста № 290 состоит из мелкодисперсионной окиси алюминия, вазелинового и касторового масла, хозяйственного мыла и воды. Паста применяется тогда, когда л/к покрытие становится матовым.

Консервационные материалы. При консервации автомобилей следует применять защитные составы: смывающийся пигментированный состав ПС-7, смывающийся непигментированный состав на основе вазелина и церезина, плёночный состав ПС-40 жёлтого цвета, состав Л-1 коричневого цвета (предназначен для защиты хромированных деталей), плёночные составы «Масплин» и др.

Состав ПС-7 состоит из раствора лакового полимера бутилметакрилата в уайт-спирите с добавкой жёлтого железоокисного пигмента. Состав на поверхность наносят распылителем тонким слоем.

Рабочая вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18-200 С –14-17 Ст. Состав ПС-7 разбавляют уайт-спиритом или смесью спирта и бензола в соотношении 1: 1. Состав высыхает за 20-30 мин. Плёнка нанесённого состава имеет высокую твёрдость и служит хорошей защитой л/к покрытия от атмосферных воздействий, загрязнений и лёгких механических повреждений. При консервации плёнка ПС-7 полностью сохраняется более шести лет.

Защитный состав на основе вазелина и церезина состоит из следующих компонентов: вазелин – 20, церезин – 8,5, уайт-спирит – 71,5 %. Состав наносят распылением. Вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18…200 С – 16…19 Ст. Высыхает состав за 20-30 мин при комнатной температуре, плёнка его мягкая, но при нагревании до 70 0 С не стекает даже с вертикальной поверхности. Этот состав применяют для защиты нитроцеллюлозных и меламиноалкидных покрытий, а также хромированных деталей. Плёночный защитный состав ПС-40 состоит из раствора хлорвиниловой смолы, жёлтого железоокисного пигмента с добавкой касторового мала. В качестве растворителя применяют ксилол. Рабочая вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18…200 С – 65…70 Ст. Состав наносят в три слоя в холодном состоянии, а при подогреве в два слоя. Толщина плёнки должна быть 100…120 мкм. Сушка каждого слоя 1 ч при температуре 15…230 С. Защитная плёнка ПС-40 легко снимается с поверхности кузова автомобиля путём её подрезания. Она сохраняет свои свойства в течение одного года. Консервирующий состав Л-1 применяют для защиты хромированных деталей. Состав можно приготовить из строительного битума IV или V и 80 % авиационного бензина Б-70. Наносят состав тампоном  в одном направлении.

Противокоррозионные составы применяют для предохранения днища кузова и внутренней поверхности крыльев от коррозии и механического воздействия песка и мелких камней. Противокоррозионный состав 4010 представляет бензиновый раствор натурального каучука, регенерированной резины, канифоли, сажи и каолина. 

Hosted by uCoz