5.3. Лакокрасочные покрытия
Из неметаллических покрытий наибольшее применение находят лакокрасочные. Ассортимент лаков и красок в настоящее время насчитывает более 1000 наименований. К лакокрасочным материалам относятся олифы, краски, эмали, грунты, шпаклевки. Лаки представляют собой растворы пленкообразующих веществ (синтетических или природных) в легколетучих органических растворителях. Масляные краски получают введением в олифы красящих пигментов. Эмали или эмалевые краски готовят введением в состав лаков красящих пигментов. Наиболее распространенными лакокрасочными материалами для покровных слоев являются алкидные, алкидно-мочевинная, перхлорвиниловые эмали и другие. Эластичность пленок достигается путем введения специальных веществ — пластификаторов, например, касторового масла, дибутилфталата, трикрезилфосфата. Для ускорения высыхания используют сиккативы (соли жирных кислот кобальта, марганца и др.).
Для получения химически стойких лакокрасочных покрытий применяют эпоксидные, полихлорвиниловые, фенолформальдегидные, фуриловые и другие смолы.
Для защиты металлических поверхностей от воздействия кислот, щелочей при температуре до 100 0С используются эпоксидные эмали. В зависимости от характера среды по эпоксидному грунту наносят многослойные покрытия (двух-, трехслойные и более), толщина которых может достигать 200 мкм. Лакокрасочные покрытия на основе фуриловых смол устойчивы в растворах кислот, щелочей, во многих органических растворителях (ацетон, толуол и др.) и обладают повышенной теплостойкостью. В качестве термостойких применяют лакокрасочные покрытия на основе кремнийорганических смол, которые выдерживают нагрев до
250 – 300 0С. Важное значение в последнее время приобретают лакокрасочные материалы на основе поливинилбутираля.
Процесс нанесения покрытий состоит из нескольких стадий:
подготовка поверхности к покрытию;
нанесение грунта, который необходим для создания прочного сцепления с основой и придания покрытию антикоррозионных свойств;
нанесение промежуточного слоя с целью выравнивания поверхности;
нанесение лакокрасочного покрытия (одного слоя или нескольких).
Современные методы нанесения лакокрасочных покрытий разнообразны: с помощью кисти, вальцеванием, распылением, окунанием, электростатическими и электрофоретическими методами. Последние два метода наиболее широко используются в автомобильной промышленности, велосипедной, швейных машин и др. После нанесения покрытия на изделия проводят холодную или горячую сушку.
В настоящее время широко применяют лакокрасочные покрытия и полимерные покрытия с внедрёнными в них металлическими частицами, при этом не только изолируется поверхность металла от агрессивной среды, но и реализуется электрохимический механизм защиты.
Холодное цинкование - метод долговременной защиты стали от коррозии, заключающийся в использовании лакокрасочных композиций, содержащих в качестве пигмента высокодисперсный порошок цинка. Композиции наносят на поверхность изделий традиционным лакокрасочным методом, но в отличие от обычной краски покрытие с высоким (83 – 97 %) содержанием цинка осуществляет не только механическую защиту от агрессивной окружающей среды, но и эффективную протекторную (катодную) защиту стали от коррозии. В отличие от гальванических цинковых покрытий, горячеоцинкованных и металлизированных при холодном цинковании образующиеся при эксплуатации продукты коррозии металлического порошка цинка создают дополнительную барьерную защиту, что увеличивает сроки службы цинкнаполненных покрытий.
В настоящее время этим способом защищают от коррозии автомобильные и железнодорожные мосты (композиция ЦВЭС), дорожные ограждения (система ЦИНОЛ+АЛПОЛ), опоры линий электропередач (покрытиями ЦВЭС и ЦИНОЛ защищены опоры ЛЭП в районах Урала, Крайнего Севера и в тропиках), металлические конструкции промышленных зданий и сооружений (композицией ЦВЭС защищены металлические конструкции цеха холодной прокатки «СТАН 2000» Магнитогорского металлургического комбината)