Долговечность лакокрасочных покрытий и подготовка поверхности под окраску

Для защиты от коррозии распространенный способ- нанесение антикоррозийных лкм на поверхность металла.

По-прежнему актуальной остается проблема увеличения срока службы покрытия, которое подвергается воздействию окружающей среды, испытывает на себе воздействие различных влияний в период эксплуатации металлических изделий. Для металических изделей используется щелочестойкая эмаль ЭП-773 различных цветов. Износостойкость покрытия зависит и от таких факторов, как состав эмалей и особенности технологического производства лакокрасочного покрытия.

Особенности технологических процессов получения лакокрасочных покрытий обусловлены назначением обрабатываемого изделия, условиями его использования, характером поверхности и методами нанесения защитного слоя в каждой конкретной ситуации. Но любой процесс получения такого покрытия проходит определенные обязательные стадии: обработка поверхности, которая будет подвергнута нанесению состава; наложение защитного покрытия и стадия отверждения или сушки покрытия. Каждая из перечисленных стадий имеет решающее значение, когда речь идет о качественных характеристиках защитного слоя: его износостойкости, термостойкости, внешнем виде. Немаловажную роль играют также используемые грунты, их природа и толщина, а также толщина слоя самого покрытия.

Как уже ранее упоминалось, степень подготовленности поверхности к нанесению защитного покрытия на 65-75 % определяет его долговечность.При окрашивании эмалью ЭП-755 также важно правильно подготовить окрашиваемую поверхность. Подготовленный ненадлежащим образом металл (а точнее, его поверхность) ведет к ухудшению адгезии с основой; возникновению и дальнейшему развитию коррозионных процессов; образованию пузырьков, трещин и расслоений в самом покрытии; ухудшению декоративных качеств материала. Все перечисленные факторы способствуют значительному снижению основной, защитной функции покрытия.

Из механических способов очистки металла предпочтительнее выбрать абразивную очистку. Результатом ее применения может стать повышение адгезии покрасочного материала к поверхности металла, а использование наряду с таким типом очистки фосфатных слоев обеспечивает стабильность защиты лаком ЭЦ-550 Ф на период эксплуатации. Фосфатирование с активатором не только препятствует распространению коррозии под защитным слоем, но и образует кристаллический слой на поверхности конструкции, отличающийся мелкими порами, что также способствует увеличению срока эксплуатации лакокрасочного покрытия.

Таким образом, первое место по эффективности занимает очистка поверхности металла с использованием фосфатов (фосфатирование и фосфатирование с применением активаторов), несколько уступает ей пескоструйная очистка. Обезжиривание, ручная и механическая очистка без применения дополнительных средств не могут служить гарантами долговечности защитного слоя лаком ЭП-524. Для экспериментального изучения влияния фосфатов на защитные функции покрытия использовалась стальная поверхность, обработанная эпоксидно-перхлорвиниловой эмалью ЭП-5116 и подвергавшаяся воздействию агрессивной среды (нефть, температура до 100 ºС). Так в результате проведенных испытаний при сравнении защитных свойств полимерных покрытий, в ходе которых для обезжиривания поверхности применялись уайт-спирт, специальный моющий состав КМ-17 и фосфатирующий состав КФА-8, было установлено, что на поверхности металла, обработанного фосфатирующим составом КФА-8,защитные свойства полимерного покрытия увеличиваются в 2,5 раза по сравнению с поверхностью, обезжиренной уайт-спиртом.

Влияние способов подготовки поверхности на срок службы полимерного покрытия объясняется тем, что пескоструйная очистка ведет к улучшению адгезии покрытия с металлом. А обработка поверхности фосфатирующими составами и повышает адгезионную прочность покрытия, и сохраняет ее стабильность в процессе эксплуатации. Слой фосфатов на поверхности металла препятствует протеканию подпленочных коррозийных процессов. А фосфатирование с активатором способствует образованию малопористого кристаллического слоя, что также положительно сказывается на физико-механических показателях полимерного покрытия.

Срок службы лакокрасочного покрытия лаком ЭП-541 определяется также способом его нанесения и условиями нанесения. Даже в современном промышленном производстве наиболее широко применяемыми методами остаются пневматическое распыление и нанесение эмали кистью. Однако, они не могут обеспечить качественную структуру покрытий. К наименее эффективным способам нанесения можно также отнести безвоздушное распыление, струйный облив, окунание. При сравнении долговечности покрытия, выполненного на основе эмали ХВ-124 и нанесенного различными методами, было установлено, что в ходе эксплуатации в атмосферных условиях более устойчивыми и декоративными качествами отличаются покрытия, нанесенные методом электростатического распыления.

Температура и влажность воздуха являются определяющими параметрами процесса окрашивания. Несоблюдение температурно-влажностных норм ведет к возникновению дефектов на поверхности покрытия (пузырьки, проколы, расслоения), что способствует не только ухудшению внешнего вида изделия, но и сокращает срок службы защитного слоя. Нормативные параметры температуры и влажности воздуха, допустимые в процессе окрашивания, установлены ГОСТом 9.105 «Покрытия лакокрасочные. Классификация и основные параметры методов окрашивания». Согласно этому документу, температура воздуха не должна быть ниже 15 ºС или выше 30 ºС, относительная влажность воздуха – не выше 80%. Однако, не всегда возможно выполнить процесс окрашивания лаком ЭП-55 в заданных температурно-влажностных границах. Стандартом допускаются другие значения данных параметров при сохранении качества полимерного покрытия.

Режим отверждения – еще один немаловажный фактор, влияющий на качественные характеристики полимерного покрытия. Предпочтительным методом отверждения можно считать метод горячей сушки или горячего обдува, которые позволяют изделию высохнуть в максимально короткие сроки, делают его более устойчивым к воздействию климатической среды. Недостатком такого метода является увеличение ломкости, хрупкости защитного покрытия и как следствие снижение уровня износостойкости материала.

Качественный грунт, грамотно подобранный в соответствии с природой лакокрасочного покрытия, образует с ним устойчивый комплекс, увеличивает проникающую связь между металлом и покрытием, обеспечивает дополнительную защиту металлической поверхности от коррозионных реагентов, продлевает срок эксплуатации покрытия. По основной выполняемой функции все грунты делятся на изолирующие ( ХС-010, ГФ-021), фосфатирующие ( ВЛ-02, ВЛ-023, ВЛ-05, ВЛ-09, АК-070), пассивирующие ( ФЛ-03К, ГФ-0119), протекторные ( ЭП-057), модификаторы или преобразователи ржавчины ( ЭП-0199, ЭП-0263). Наиболее эффективными можно считать пассивирующие грунтовки, так как они выполняют не только барьерные функции по отношению к поверхности металла, но и обладают ингибирующими свойствами.

Толщина защитного слоя эмали ЭП-5285 определяется степенью агрессивности окружающей среды и может варироваться от 120 мкм для сельской атмосферы, 150 мкм – для промышленной, 200 мкм – для морской, до 300 мкм – для химической. Прослеживается закономерность – чем толще слой покрытия, тем интенсивнее защита, так как именно толщина слоя определяет скорость проникновения агрессивных агентов к поверхности металла. Однако, в некоторых случаях увеличение толщины противокоррозийного слоя ведет к возникновению внутреннего напряжения и последующему растрескиванию лакокрасочного покрытия. Толщина защитного слоя должна быть такой, чтобы обеспечить отсутствие капиллярной проницаемости, т.е. быть несколько больше критической толщины покрытия. Учитывая условия эксплуатации, превышение толщины покрытия сверх критической нормы колеблется от 1,5-5 раз. При наличии определенных норм, установленных ГОСТами, допустимо и даже рекомендуемо подбирать необходимый коэффициент превышения толщины опытным путем.