2. Основні види грунтовок, шпаклівок, лаків та емалей

Грунтовки призначені для утворення покриття, яке служить підшарком для нанесення наступних шарів лакофарбового матеріалу; а також можуть використовуватись як самостійне захисне покриття. Ґрунтовки є, як правило, обов'язковою частиною будь-якого лакофарбового покриття.

Грунтовки для металів поділяються на такі типи:

пасивуючі грунтовки містять у своєму складі, поряд з іншими пігментами, хромати і фосфати, які пасивують метали, тим самим підвищуючи протикорозійні властивості останніх;

фосфатуючі грунтовки крім пасивуючої дії, що забезпечується хроматними пігментами, фосфатують метал у присутності фос­форної кислоти;

ізолюючі грунтовки містять у своєму складі такі пігменти, як залізний сурик та цинкові білила і захищають метал від проник­нення вологи;

протекторні грунтовки містять велику кількість цинкового пилу, що забезпечує катодний захист металу; особливо ефективні у морській воді;

грунтовки-перетворювачі іржі містять ортофосфорну кис­лоту, яка вступає в хімічну взаємодію з продуктами корозії на поверхні металу і перетворює їх на нерозчинні фосфати заліза. При застосуванні цих ґрунтовок, одночасно із перетворенням іржі, відбується утворення на поверхні металу плівки, яка на­дає всьому покриттю протикорозійності;

водорозчинні грунтовки відіграють важливу роль не тільки з екологічної точки зору, але і внаслідок можливості одержати покриття з високими адгезійними і протикорозійними харак­теристиками.

Грунтовки перед застосуванням необхідно старанно перемішати, щоб забезпечити необхідне для кожної з них співвідношення між пігментом і плівкоутворювачем; ігнорування цієї вимоги призво­дить до невисихання заґрунтованого шару. При необхідності грун­товки розводять розчинником, вказаним у технічній документації. Застосування нерекомендованого розчинника може призвести до згортання ґрунтовки або утворення неякісного шару.

В'язкість більшості ґрунтовок складає від 15 до 24 с за віско­зиметром ВЗ-4 при температурі 20 °С. Це дозволяє наносити їх після фосфатування або безпосередньо на старанно очищену поверх­ню тонким шаром товщиною 10-20 мкм (витрата 100-120 г/м²), покращити зв'язок з поверхнею і заповнити неглибокі пори.

Під час ремонту найчастіше застосовують ґрунтовку ГФ-021, яка містить інертні пігменти червоно-коричневого кольору. її можна наносити під будь-які емалі. Ґрунтовка має добру адгезію, легко шліфується, стійка при температурах від 40 до 60 °С. Висихає при 18-22 °С за 48 годин, а при 100 °С — за 10 хв. Розчинником її є суміш уайт-спіриту зі сольвентом, скипидаром або ксилолом у співвідношенні 1:1.

У таблиці 7.3 наведені основні грунтовки, їх призначення та способи використання.

Шпаклівки служать для усунення і вирівнювання дефектів поверхні, що має фарбуватись. Вони не покращують механічні якості покриття. Більше того, при значній товщині шпаклівки понижується міцність лакофарбового покриття. Тому для змен­шення шару шпаклівки поверхня перед фарбуванням повинна бути старанно вирівняна. Якщо цього з якоїсь причини не можна зробити, то глибокі вм'ятини заповнюють термопластиками і епоксидними пастами. Водночас звертається увага на те, щоб тем­пература сушіння лакофарбового покриття була дещо нижча за температуру руйнування наповнювачів.

Шпаклівки, крім епоксидної і на основі ненасичених полі­ефірів, застосовують тільки для заґрунтованої або пофарбованої поверхні. їх наносять на добре просушену ґрунтовку за допомо­гою металевого шпателя для рівних поверхонь, шматком гуми товщиною 5-6 мм для криволінійних поверхонь (місцева шпатлівка) або у вигляді рідини за допомогою фарборозпилювача з отвором великого діаметра (до 6 мм) — загальна шпатлівка.

Не рекомендується наносити більше трьох шарів шпатлівки. Кожний з них повинен бути добре просушений. Товщина шару шпатлівки не повинна перевищувати для олійних, лакових і пер­хлорвінілових шпатлівок більше 0,5 мм, нітроцелюлозних — 0,1 мм, поліефірних і епоксидних — 1,0 мм.

Емаль є найбільш відповідальним елементом лакофарбового покриття. її наносять кількома рівними тонкими шарами загаль­ною товщиною 90-120 мкм. Невиправдане збільшення товщини шарів емалі може призвести до зменшення міцності покриття, а при недостатній товщині зменшується його захисна дія і надійність. Необхідна в'язкість емалі забезпечується додаванням відповідного розчинника, оскільки в іншому разі може погіршитись її якість. Емалі з різними основами змішувати не можна.

Емалі після висихання утворюють тверду глянцеву плівку, яка зовні нагадує скляну емаль. За температурою висихання вони поділяються на емалі холодного сушіння (18-23 °С) і емалі га­рячого сушіння (100-135 °С). Понизити температуру сушіння мела-міноалкідних емалей з 130 °С до 80 °С і навіть до кімнатної тем­ператури можна, якщо додати до них каталізатори затвердіння (контакт Петрова, пара-толуол-сульфокислоту, дибутилфосфор-ну кислоту та ін.), але при цьому дещо погіршується якість лако­фарбового покриття (понижується блиск, водо- і бензостійкість тощо). Пониження температури тільки до 80 °С не виключає не­обхідність використання спеціальних сушильних пристроїв.

Алкідні емалі. До алкідних емалей належать гліфталеві і пента-фталеві емалі, виготовлені на відповідних лаках з додаванням піг­ментів і модифіковані рослинною олією. Такі покриття мають високу атмосферостійкість, еластичність, добру адгезію до поверхні, що фарбується. Недоліками можна вважати порів­няно тривалий час сушіння їх при кімнатній температурі, не­високу водо- і хімічну стійкість. При підвищенні температури сушіння атмосферостійкість алкідного покриття значно підвищу­ється. Так, при температурі 18-22 °С алкідні емалі висихають протягом 24-48 годин. Також підвищення температури скоро­чує час висихання, зміцнює покриття і робить його більш стійким до дії палив, мінеральних олив і впливу зовнішнього середовища.

Алкідні емалі можна наносити всіма способами: щіткою, роз­пилюванням, зануренням, обливанням, а також розпилюван­ням в електрополі.

До алкідних лакофарбових матеріалів належать і емульсійні емалі, до складу яких, крім алкідного (гліфталевого ) лаку і пігменту, входять олійний плівкоутворювач, вода і сикатив. Водоемульсій­ними гліфталевимим емалями ГФ фарбують дерев'яні платформи вантажних автомобілів.

Алкідностирольні емалі виготовляють на основі алкідно-стирольної смоли — продукту сополімеризації стиролу і алкідної смоли з додаванням пластифікаторів та сикатива. Перед вико­ристанням в емалі додають ще 3-5 % сикатива за №63.

Алкідностирольні емалі мають добру адгезію по відношенню до металу і дерева. Покриття з цих емалей стійкі до дії нафтопродуктів, слабих лугів і соляних розчинів; термостійкість емалей до 80 °С.

Фенольні і фенолоалкідні емалі готують на основі фенол-формальдегідної смоли, що перебуває в стадії процесу полі­конденсації. Для модифікації емалей іноді додають рослинну олію, оскільки немодифіковані смоли дуже крихкі. Необоротні плівки фенольних емалей одержують при гарячому сушінні (180 °С протягом 30 хв). Покриття мають високу твердість, атмосферостійкість і стійкість до дії палив та мінеральних олив.

Меламіноалкідні (їх ще називають синтетичними) емалі — це суспензія пігментів алкідних меламіноформальдегідних смол і органічних розчинників (див. табл. 7.5). В'язкість 23-24 с за ВЗ-4 досягається за допомогою розчинника Р-198 (етилцелозольв — 50 %, циклогексан — 50 %), №647 або сольвенту.

Емалі стійкі в атмосферних умовах помірного і холодного клімату протягом 3 років. Вони утворюють блискуче покрит­тя, яке не потребує полірування і має високу атмосферостій­кість, стійкість до періодичної дії бензину і мінеральної оливи. Покриття з цих емалей характеризується еластичністю, тверді­стю, довговічністю, тому їх широко використовують для фар­бування кузовів легкових автомобілів, холодильників, сільсько­господарських машин і різних приладів.

Недоліком меламіноалкідних емалей є висока температура сушіння (110-140 °С), небажана для шин і гумових ущільню­вальних деталей, а також необхідність у такому разі мати су­шильні камери.

Місцеві дефекти покриття із синтетичних емалей, що виникли під час експлуатації автотракторної техніки, можна виправляти нітроемалями.

Нітроцелюлозні емалі (нітроемалі) — це суспензії пігментів, розвальцьованих з нітроцелюлозою, пластифікаторів, колоксину і алкідної смоли в суміші органічних розчинників (див. табл. 7.5). В'язкість емалей 17- 22 с за ВЗ-4 при 20 °С доводиться розчинни­ками №№ 646, 647, 648. Застосування бензину, уайт-спіриту тощо призводить до зсідання нітроемалей.

Важливою перевагою нітроемалей є те, що вони швидко виси­хають при звичайних температурах (за 20-30 хв при температурі 18-22 °С). Тому вони зручні для використання в умовах будь-якого господарства і їх широко застосовують при ремонті.

Нітроемалі стійкі в атмосферних умовах помірного і холод­ного клімату, більш стійкі до нафтопродуктів, ніж смоляні емалі. У той же час ці продукти недостатньо водостійкі, тому ґрунтовки і шпаклівки, що застосовуються з ними, повинні бути водостій­кими. Для нітроемалей також характерна недостатня механічна міцність і стійкість до ультрафіолетового проміння, підвищена крихкість і вогненебезпечність. Для утворення плівки товщи­ною 75-125 мкм нітроемалі внаслідок великої кількості розчин­ника потребують багаторазового фарбування (у 3-6 шарів).

Сечовинні (карбамідні) емалі (див. табл. 7.5) готують на основі сечовинноформальдегідних смол. Висихає покриття з цих емалей за рахунок випаровування розчинника і затвердіння смол, отже необхідне сушіння при температурі 120-140 °С. Покриття має ве­лику твердість, добрий глянець і високу атмосферостійкість, а та­кож стійкість до нафтопродуктів. Наносять сечовинні емалі роз­пилюванням, зануренням, обливанням і розпилюванням в електро­статичному полі в 2-3 шари по гліфталевих або фенольних грунтах.

Полівінілацетальні емалі готують на основі полівінілацеталів із введенням феноло- або меламіноформальдегідних смол для одержання у процесі гарячого сушіння необоротного покриття. До їх складу іноді входить пластифікуюча невисихаюча алкідна смола.