Глава 32 лакокрасочные материалы

Лакокрасочные материалы представляют собой многокомпо­нентные составы, в жидком состоянии наносимые на поверх­ность изделий и высыхающие с образованием пленок, удержи­ваемых силами адгезии. Высохшие пленки называют лакокра­сочными покрытиями. Назначение лакокрасочных покрытий - защита металлов от коррозии, дерева и тканей - от гниения и на­бухания. Кроме того, они служат декоративным целям, придавая изделиям желаемый внешний вид. В некоторых случаях покры­тия могут иметь специальные свойства: электроизоляционные, теплозащитные, светостойкие и др. Защитные покрытия в не­сколько раз увеличивают срок службы аппаратуры, металлокон­струкций и оборудования.

Основными требованиями, предъявляемыми к лакокрасоч­ным покрытиям, являются высокая адгезия к защищаемым по­верхностям; близкие значения температурных коэффициентов линейного расширения покрытия и металла; высокая плотность, беспористость, водо- и газонепроницаемость; высокая эластич­ность пленки при достаточной твердости и механической прочно­сти; теплостойкость, химическая стойкость и светостойкость.

Качество и срок службы лакокрасочных покрытий зависят от их состава, природы окрашиваемого материала, подготовки по­верхности, технологии и качества нанесения покрытия. Характе­ристики и области применения некоторых лакокрасочных мате­риалов приведены в табл. 32.1.

Основные компоненты лакокрасочных материалов - пленко- образователи, растворители и пигменты.

Пленкообразователи сообщают лакокрасочным материалам способность к образованию пленки и определяют ее основные свойства. Пленкообразующими веществами могут быть высы­хающие растительные масла, синтетические смолы и эфиры цел­люлозы. Различают неотверждаемые термопластичные и отвер­ждаемые термореактивные пленкообразователи.

Растворителями лакокрасочных материалов служат скипидар, уайт-спирит, ацетон, спирты. Растворители подбирают в зависимо­сти от пленкообразующего вещества: для масел используют скипи­дар и уайт-спирит; для смол - спирты, ацетон и ароматические уг­леводороды типа бензола и толуола, для эфиров целлюлозы - аце­тон. Растворители при сушке полностью улетучиваются. Для ускорения высыхания покрытий применяют каталитически дейст­вующие сиккативы, представляющие собой растворы оксидов или солей кобальта, цинка, свинца, марганца в растительном масле.

Пигменты (или красители) применяют для получения опреде­ленного цвета лакокрасочного материала. Одновременно пигмен­ты улучшают адгезию, повышают антикоррозионные свойства и водостойкость пленок. По химическому составу они представляют собой оксиды или соли металлов (охра, железный сурик, цинко­вые и титановые белила), порошки алюминия, цинка и элемен­тарного углерода (графит, сажа). Используют также пигменты органического происхождения (пигмент алый и др.), придающие покрытиям красивые яркие тона.

Характеристики и области применения некоторых лакокрасочных

материалов

Лакокрасочные материалы	Обозна­ чение	Основные пленко­образующие веще­ства	Характеристика	Покрываемые материалы и изде­лия
Масляные	МА	Масла расти­тельные, олифы натуральные, «оксоль» и ком­бинированные	Атмосферостой­кие. Для внут­ренних и внеш­них работ	Деревянные и ме­таллические кон­струкции, ваго­ны, аппараты
Глифталевые	ГФ	Смолы алкидные глицерофталат- ные (глифтали)	Атмосферо- и маслостойкие	Сельхозмашины, тракторы, подъ- емно-транспорт- ные машины
Нитроцеллю- лозные	нц	Н итрогл ифтал и, смолы нитроцел- люлозоуретано- вые, нитроами- ноформальдегид- ные	Атмосферо-, мас- ло- и бензостой- кие	Металлические детали, кузова автомашин и тракторов
Эпоксидные	ЭП	Смолы эпоксид­ные, алкидно- эпоксидные, нитроцеллюлозо­эпоксидные	Атмосферостой­кие. Для внут­ренних и внеш­них работ. Стой­кие к воздейст­вию масла, бен­зина и воды	То же
Перхлорвини- ловые	хв	Смолы перхлор- виниловые и ви­нил хлоридные	Атмосферо- и химически стой­кие. Выдержи­вают кратковре­менное воздейст­вие масла, воды	Металлические поверхности хи­мической аппа­ратуры
Кремнийорга- нические	ко	Смолы кремний- органические	Термостойкие до 200-300 "С. Хи­мически- и водо­стойкие	Машины и обо­рудование

Для удешевления лакокрасочных материалов в них добавля­ют наполнители. Наполнителями служат мел, каолин, тальк и другие вещества. Применение в качестве наполнителей слюды и асбеста способствует повышению термостойкости покрытий.

В зависимости от состава и назначения лакокрасочные мате­риалы делятся на лаки, краски (в том числе эмали), грунты и шпаклевки.

Лаком называют раствор пленкообразующих веществ в орга­нических растворителях или в воде, образующий после высыха­ния твердую прозрачную однородную пленку. Лаки используют

Рис. 32.1. Схема системы лакокрасочного покрытия:

12 3 4

-/-/■ I 'V

ИШЩЩЩ

Металл

1 - грунт; 2 - шпаклевка; 3 - эмаль; 4 - по­крывной лак

для получения прозрачных покры­тий, защищающих поверхность от внешней среды. Иногда лаки нано­сят на слой краски для большего блеска покрытия.

Грунтами, шпаклевками и крас­ками называют пигментированные лаки и олифы - высыхающие масла с добавкой сиккатива, являющегося катализатором высы­хания. Краски, изготовленные на лаках, называют эмалями, а на олифах - масляными красками.

Грунты являются нижними слоями покрытия. Они обеспечи­вают прочную адгезию с окрашиваемой поверхностью. В качестве пигмента в грунтах применяют соли хромовой кислоты, свинцо­вый или железный сурик, цинковые белила и др.

Шпаклевкой называют густую и вязкую массу, состоящую из смеси пигментов с наполнителями в связующем веществе. Шпак­левки применяют для сглаживания неровностей поверхности из­делий. Они имеют значительно большую вязкость, чем остальные лакокрасочные материалы за счет более высокой концентрации пигмента и наполнителя.

Надежность защиты поверхности изделий обычно достигается использованием многослойных покрытий. Сочетание слоев после­довательно нанесенных лакокрасочных материалов различного целевого назначения (грунта, шпаклевки, краски, лака) называ­ется системой покрытия (рис. 32.1). Общее число слоев составляет от 2-6 до 14. Толщина каждого слоя грунта, эмали, лака состав­ляет 10-26 мкм, шпаклевки - до 1 мм. Выбор грунта производит­ся с учетом окрашиваемого материала и покрывного материала. Покрывной материал выбирают в зависимости от условий экс­плуатации и требуемого внешнего вида изделия.