Лабораторная работа № 2.3 определение эластичности лакокрасочных материалов
I. Теоретическая часть:
Эластичность пленки (красочной или лаковой) характеризуется ее способностью не разрушаться при изгибании на стержне определенного диаметра в различные сроки высыхания.
Пленку испытывают на эластичность при помощи шкалы эластичности (гибкости), представляющей собой набор стальных стержней различного диаметра, укрепленных на одной станице. Стержни применяют диаметром в 25, 20, 15, 10, 5, 1 мм круглого сечения.
II. Приборы и материалы:
шкала пластичности, тонкая металлическая пластинка размером 70 х 100мм, кисточка, сушильный шкаф.
III. Методика выполнения работы:
Металлическую пластинку покрывают испытуемым лакокрасочным составом и ставят на 15 мин под углом 450, чтобы стек избыток краски или лака, затем пластинку помещают на строго горизонтальную поверхность в шкафу, в котором поддерживается постоянная температура (20 + 20С). После высыхания покрытия пластинку разрезают на полоски шириной 20 мм. Пластинку накладывают на стержень наибольшего диаметра (20 мм) покрытием наружу и, плотно прижимая ее к стержню, плавно изгибают в течение 1 - 2 с на 180° вокруг стержня, затем покрытие в месте изгиба рассматривают в лупу на наличие трещин и отслаивания. Если эти дефекты отсутствуют, то производят изгибание пластинки каждый раз в другом месте последовательно от стержня большего диаметра к меньшему до тех пор, пока не будут обнаружены указанные выше дефекты.
Эластичность выражают толщиной (размером диаметра) того последнего стержня, при изгибании на котором пленка не разрушается. Различные лакокрасочные материалы испытывают после различных сроков высыхания через 24, 48, 72, 96, 120 часов.
IV. Лабораторный журнал:
№ |
Ширина пластинки |
Срок высыхания |
Диаметры стержней, мм |
|||||
п/п |
|
|
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V. Заключение.
Лабораторная работа № 2.4 определение адгезии лакокрасочных материалов
I. Теоретическая часть:
Адгезия - способность лакокрасочного покрытия к “прилипанию” или прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью. От величины адгезии зависят механические и защитные свойства покрытий.
II. Материалы и оборудование:
Подготовка образцов:
испытуемое покрытие наносят на металлическую пластину. Перед определением адгезии покрытие, подготовленное в соответствии со стандартом или техническими условиями на испытуемый лакокрасочный материал, должно быть выдержано после холодной сушки в течение 48 часов, а после горячей сушки - не менее 3 часов. Расхождение в толщине пленки не должно превышать 5 мкм при замере толщины не менее чем на двух участках поверхности испытуемого образца.
III. Методика выполнения работы:
для определения адгезии существует три стандартных метода: метод решетчатых надрезов, метод параллельных надрезов с применением липкой ленты и количественный метод отслаивания.
Метод решетчатых надрезов.
На подготовленном к испытанию покрытии при помощи бритвы или скальпеля по линейке на расстоянии 1-2 мм друг от друга делают не менее 5 параллельных и 5 перпендикулярных им надрезов до подложки. При этом образуется решетка из квадратов одинакового размера: 1 х 1 мм - для покрытий толщиной менее 60 мкм и 2 х 2 мм - для покрытий с большей толщиной. Для нарезания на испытуемом покрытии решетки из 25 квадратов с расстоянием 1, 2, 3 мм между линиями разреза применяют специальное приспособление - шаблон в комплекте со скальпелем в (футляре). Шаблоном служит стальная пластина размером 6 х 15 х 3 мм со сквозными прорезями. После нанесения решетки поверхность покрытия очищают кистью от отслоившихся кусочков пленки и оценивают адгезию в четырехбальной шкале. Высшая оценка - 1 балл - при гладких краях надрезов и отсутствии отслоившихся кусочков покрытия; 2, 3 и 4 балла - при отслаивании покрытия соответственно до 5, 35 и свыше 35% поверхности с каждой решетки. Обычно адгезию считают нормальной, если после получения решетки покрытие не крошится и не отслаивается.
Метод параллельных надрезов с применением липкой ленты.
На испытуемом покрытии скальпелем или бритвенным лезвием делают не менее 5 параллельных надрезов до подложки на расстоянии 1 мм друг от друга. Перпендикулярно надрезам накладывают полоску липкой ленты размером 10 х 100 мм, один конец которой оставляют неприклеенным. Быстро отрывают ленту от покрытия и оценивают адгезию: баллом 1, если края надрезов гладкие, баллом 2 - при незначительном отслаивании покрытия (не более 0,5 мм) и баллом 3 - при отслаивании покрытия целыми полосами. Этот метод позволяет более точно оценить адгезию покрытия к основанию.
Количественный метод отслаивания.
Для определения адгезии в качестве гибкой подложки применяют алюминиевую, медную или оловянную фольгу, которую натягивают на стеклянной пластинке и обезжиривают ацетоном. На фольгу наносят слой испытуемого лакокрасочного материала, а после его высушивания - второй слой, на который накладывают ткань из стеклянного волокна толщиной 0,64 - 0,06 мм, плотно прижимая ее к фольге. Затем на стеклоткани наносят кистью лакокрасочный материал, высушивают, снимают высушенный образец со стеклянной пластинки и разрезают вдоль на 10 полосок размером 10 х 60 мм каждый. На полосках (кроме двух крайних) вручную отслаивают фольгу от пленки со стеклотканью на длину около 35 мм и отгибают ее на 1800. Полученную полоску пленки со стеклотканью (толщиной 70 - 100 мкм) закрепляют на разрывной машине с максимальной нагрузкой 3 кг таким образом, чтобы пленка со стеклотканью была зажата в верхнем зажиме машины, а фольга - в зажиме приспособления для сохранения постоянного угла расслаивания. Нерасслоенная часть образца должна быть прижата к направляющей планке. Ее расслаивают при скорости движения зажима приспособления 6,5 - 7 см/мин и угла расслаивания 1800, при этом записывается отсчет усилия на шкале разрывной машины. За результат принимают величину адгезии г/см2, вычисленную как среднее арифметическое из восьми определений.
IV. Лабораторный журнал:
№ п/п |
Ширина, в, м |
Усилие отрыва N, Н |
Среднее усилие N, Н |
Адгезия А=Nср/в |
Статическая обработка результатов испытания |
|
|
|
|
|
|
V. Расчетная часть:
1. Вычисляют среднее значение из измерений
х = 1/n х,
2. Находят погрешности отдельных измерений
хi = х - хi,
3. Вычисляют квадраты погрешностей отдельных измерений
( хi )2 = ( х - хi )2,
4. Вычисляют среднее квадратичное отклонение отдельного измерения
Sk = (х-хi)2/n-1,
5. Находят относительную погрешность результата серии измерений
= х / х . 100%.
VI. Заключение.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
КЛАССИФИКАЦИЯ ПИГМЕНТОВ
П
ИГМЕНТЫ
-
ИСКУССТВЕННЫЕ
ПРИРОДНЫЕ (неорганические) |
МИНЕРАЛЬНЫЕ (неорганические) |
ОРГАНИЧЕСКИЕ |
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ |
Белые Мел Каолин
Желтые Охра Красные Сурик железный Мумиё
Коричневые Умбра
Черные Графит Пиролюзит |
Белые Белила свинцовые Белила цинковые Белила титановые Литопон сухой Известь Желтые Крон цинковый Крон свинцовый Крон баритовый Кадмий желтый Красные Сурик свинцовый Мумия искусственная Крон красный Редоксайд Зеленые Зелень свинцовый Зелень цинковая Оксид хрома Синие Ультрамарин Лазурь малярный Черные Сажа Чернь |
Желтые Пигмент желтый Пигмент желтый светопрочный Красные Пигмент алый Пигмент алый концентрированный Пигмент красный
Пигмент оранжевый Синие Пигмент основной синий Пигмент голубой фталоцианиновый Зеленые Пигмент зеленый |
Пыль цинковая Бронза золотистая (медная бронза) Алюминиевая пудра |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПО РОДУ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА
Обозна-чение |
Вид связующего |
Обозна-чение |
Вид связующего |
АС АУ АУ АБ БТ ВН
ГФ КФ КП КО КТ МС МА МЛ МЧ НЦ ПФ ХФ
АК АД ВА |
Алкидно-акриловые Алкидно-уретановые Ацетилцеллюлозные Ацетобутиратцеллюлозные Битумные Винилацетиленовые и Дивинилацетиленовые Глифталевые Канифольные Копаловые Кремнийорганические Ксифталевые Масляно- и алкидностирольные Масляные Меламинные Мочевинные Нитроцеллюлозные Пентафталевые Перхлорвиниловые и Поливинилхлоридные Полиакриловые Полиамидные Поливинилацетатные |
ВА ИД УР ПН ПЭ ХС ВС КС ФА ФЛ ФП ФР ХП ЦГ ЩЛ ЭП ЭФ ЭТ ЯН НП ЖС |
Поливинилацетальные Полиамидные Полиуретановые Полиэфирные насыщенные Полиэфирные ненасыщенные Сополимерно-винилхлоридные Сополимерно-винилацетатные Сополимерно-карбинольные Фенолалкидные Фенольные Фторопластовые Фуриловые Хлорированные Циклогексановые Щелочные Эпоксидные Эпоксиэфирные Этрифталевые Янтарные Нефтеполимерные Силикатные (на основе жидкого стекла) |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
ГРУППЫ |
Обозначение групп |
ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЕ НАЗНАЧЕНИЕ |
Атмосферостойкие
Ограниченно атмосферостойкие
Консервационные
Водостойкие
Специальные
Маслобензостойкие
Химически стойкие
Термостойкие
Электроизоляционные |
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
Покрытия, стойкие к атмосферным воздействиям в различных климатических условиях.
Покрытия, эксплуатируемые под навесом и внутри неотапливаемых и слабо отапливаемых помещений.
Покрытия, применяемые для временной защиты окрашиваемой поверхности в процессе производства, транспортирования и хранения изделий.
Покрытия, стойкие к действию пресной воды и ее паров.
Покрытия, стойкие к излучениям, светящиеся и т. д.
Покрытия, стойкие к воздействию минеральных масел, консистентных смазок, бензина и др.
Покрытия, стойкие к воздействию щелочей, кислот и др. жидких реагентов.
Покрытия, стойкие к воздействию повышенных температур.
Покрытия, подвергающиеся воздействию электрических напряжений тока, электрической дуги и поверхностных разрядов. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ВИДАМ
Вид лакокрасочного материала |
Определение |
1. Лак |
Раствор связующего (пленкообразующего) вещества в органических растворителях, образующий после высыхания твердую блестящую прозрачную пленку. |
2. Краска |
Суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями в олифе, масле, эмульсии, латексе, образующая после высыхания непрозрачную цветную пленку. |
3. Порошковая краска |
Тонкодисперсная смесь полимера, пигмента, пластификатора и специальных добавок, наносимая на окрашиваемую поверхность в виде сухих порошков (газопламенным напылением или другим способом), образующая после отверждения твердую непрозрачную пленку. |
4. Эмаль |
Суспензия пигмента в лаке, образующая после высыхания блестящую непрозрачную твердую пленку. |
5. Грунтовка |
Суспензия пигмента с наполнителем в связующем, обладающая меньшей вязкостью, чем краска, хорошо впитывающаяся основанием и легко проникающая в его капилляры, предназначенная для выравнивания отсасывающих свойств материала – подложки (основания). |
6. Шпатлевка |
Густая вязкая масса из смеси пигмента с наполнителем в связующем, предназначенная для выравнивания поверхности и ликвидации дефектов. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
|
Назначение покрытий |
Применяемые пленкообразующие |
Основные свойства и области их применения |
|
|---|---|---|---|---|
|
Атмосферостой- кие
Противокорро- зионные
Химически стойкие
Стойкие к бензину, керосину и маслам
Термостойкие
Огнезащитные
Терморегулирую-щие
Светоотражающие
Светящиеся |
Масляные, алкидные, полиа- крилатные, нитроцеллюлоз- ные, меламиноалкидные, эпоксидные, кремнийорга--нические, полиуретановые
Алкидные, полиакрилатные фенолмасляные, эпоксидные, перхлорвиниловые, эпоксиэфирные и др.
Поливинилхлоридные, хлоркаучуковые, фенольные, битумные, фторорганические, эпоксидные и др.
Эпоксидные, эпоксикаучу-ковые, полиуретановые, перхлорвиниловые, поливинил-бутиральные, фторорганические, фенольные и др.
Кремнийорганические, поливинилбутиральные, эпоксидные, фторорганические, фенолмасляные и др.
Фенолкаучуковые, поливинилхлоридные, фенолалкидные и др.
Полиакрилатные, кремнийорганические
Полиакрилатные, кремний- органические, нитроцеллюлозные и др.
Полиакрилатные, домаровая смола |
Способны выдерживать действие атмосферных факторов в течение 2-6 лет без существенных изменений; применяются для окраски сооружений, машин, эксплуатируемых в атмосферных условиях
Защищают от атмосферной и морской коррозии изделия из стали, алюминиевых, магниевых, медных и других сплавов в любых условиях
Защищают от коррозии изделия из металлов и неметаллов, подвергающиеся воздействию кислот, щелочей, ядохимикатов и других агрессивных сред; применяются в машиностроении, химической, металлургической и других отраслях
Не набухают и не разрушаются в керосине, бензине, нефти, минеральных маслах в течение длительного времени; применяются для защиты внутренних поверхностей, цистерн, баков, трубопроводов
Сохраняют защитно-декоративные свойства при нагревании от 200 до 6000С в течение длительного времени; применяются для окраски дымовых труб, нагреваемых частей двигателей, автоклавов, электрических печей и др.
Предохраняют от возгорания или замедляют горение древесины, тканей пластмасс и других горючих материалов; некоторые обладают также теплозащитными свойствами
Регулируют температуру поверхностей изделий за счет интенсивного излучения тепла; некоторые покрытия способны отражать лучистую и тепловую энергию, попадающую на поверхность изделия
Способны отражать до 90-95% солнечной радиации или других источников света, снижают температуру разогрева поверхностей самолетов, рефрижераторов, куполов астрономических установок и т.п.
Излучают световую энергию (светятся); применяются в приборостроении, на воздушном и наземном транспорте для повышения видимости |
|
Назначение покрытий |
Применяемые пленкообразующие |
Основные свойства и области их применения |
||
Электроиозоляци- онные
Временного действия (удаляемые)
Термоиндикатор-ные
Радиопрозрачные
Токопроводящие
Антистатические
Радиационно- стойкие
Эрозионностойкие
Антифрикционные
Фунгицидные, Бактерицидные
Типографские |
Эпоксидные, фенолалкидные, полиуретановые, битумные, фторрганические, кремнийорганические и др.
Поливинилхлоридные, поли акрилатные и каучуковые латексы, алкидные, мелами- ностирольные и др.
Полиакрилатные, полиуре- тановые, фторорганические и др.
Полиакрилатные, кремний- органические, эпоксидные, алкидные и др.
Полиакрилатные, фторорга- нические и др.
Эпоксидные, полиэфирные, каучуковые, фторорганичес- кие перхлорвиниловые и др.
Эпоксидные, каучуковые, фе- нолокаучуковые, полиурета- новые, хлорсульфированный полиэтилен, полиимидные
Эпоксидные, фторорганичес кие, хлорсульфированный полиэтилен
Эпоксидные, перхлорвини- ловые, алкидные, нитроцел- люлозные, оловоорганические, масляные и др.
Алкидные, масляные, эпок- сидные, акриловые, алкид- ностирольные и др. |
Отличаются высокими диэлектрическими показателями; применяются для электроизоляции металлических проводов и деталей электромашин, радио и телевизионной техники.
Применяются в качестве защитного покрытия временного действия, легко снимаются механическим путем; применяются при хранении металлических полуфабрикатов.
При нагревании изменяют цвет, указывая температуру поверхности нагреваемого тела в пределах от 100 до 8000С; незаменимы для контроля нагрева деталей и узлов машин, когда другие методы контроля неосуществимы
Способны пропускать электромагнитную энергию (радиоволны); применяются для окраски радиотехнического оборудования
Проводят электрический ток за счет содержания в краске большого количества токопроводящего наполнителя - технического углерода, порошков серебра, цинка и других металлов.
Снимают статическое электричество, препятствуют осаждению пыли на поверхностях неметаллических материалов
Устойчивы к воздействию радиационного из- лучения; применяются в качестве защитно-декоративных покрытий в атомной энергетике
Предохраняют от эрозионно-абразивного износа металлические и неметаллические поверхности различных машин, устройств при температурах от 100 до 3500С
Снижают коэффициент трения окрашенных Поверхностей
Защищают изделия от воздействия грибков и бактерий в условиях высокой влажности, в речной и морской воде
Применяются для инидикации шкал различных приборов, для цветной и черной печати и маркировки различных емкостей, цветной печати по бумаге, жести, пластмассе и т.д.
|
||
|
Назначение покрытий |
Применяемые пленкообразующие |
Основные свойства и области их применения |
|
|
Морозостойкие
Декоративные
Водостойкие
Маскировочные
Художественные |
Эпоксидные, кремнийорга- нические, полиакрилатные и др.
Алкидные, масляные, нитро- целлюлозные,э поксидные, полиуретановые, полиакри- латные
Эпоксиэфирные, перхлорви- ниловые, поливинилбутира- льные и др.
Перхлорвиниловые, эпоксид ные, полиакрилатные и др.
Маковое, льняное и подсолнечное масла |
Выдерживают температуры до минус 600 – минус 1800С с сохранением основных физико-механических свойств; применяются для окраски машин и механизмов, эксплуатирующихся в арктических и космических условиях
Предназначаются для декоративного оформления салонов самолетов, мебели, приборов, машин, предметов бытового обихода и др.
Устойчивы к длительному действию пресной воды; применяются для защиты внутренних поверхностей металлических емкостей и трубопроводов, содержащих воду
Уменьшают видимость окрашенного предмета;применяются для окраски военной техники
Отличаются исключительной светопрочностью, яркостью и чистотой цвета |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 6