Індустріальні водорозчинні лакофарбові матеріали (антикорозійні, хімстійки ЛФМ)

Індустріальні водорозчинні лакофарбові матеріали (антикорозійні, хімстійки ЛФМ)

Систематизація покриттів з експлуатаційного ознакою характеризує призначення покриттів, наприклад, хімстійки, водостійкі, атмосферостійкі, бензостійкі та ін
Принциповим фактором, що визначає технологію отримання покриття, є якість лакофарбового матеріалу, з якого формується покриття, і спочатку його здатність до утворення плівки, комплексом потрібних технічних параметрів.
При визначенні експлуатаційних параметрів покриттів і строків їх служби оцінюють всеохоплюючі покриття, що складаються з грунтовки, шпаклівки, покривних емалей або фарб. Число шарів в усеохоплюючому покритті знаходиться в залежності від даної висоти покриття та умов експлуатації виробу. Кожен шар всеохоплюючого покриття має своє призначення: замазка згладжує і позбавляє недоліки виробу, грунтовка забезпечує покриттю корозійну стійкість, емаль, разом із захисними якостями, привласнює виробом прекрасний зовнішній вигляд.
Полімерні покриття повинні володіти певними фізико-механічними, декоративними і захисними якостями, що забезпечують їх довгий збереження в різних умовах експлуатації і мають систематизацію за дев'яти головним групами (видами) критерій їх експлуатації.

Найбільш поширеним видом покриттів є покриття для захисту виробів, експлуатованих в атмосферних умовах різних кліматичних зон. Такі покриття отримали найменування атмосферостійких (група експлуатації 1).
У особливий клас виділені полімерні покриття на виробах, експлуатованих довгий час в прісній і морській воді. Такі покриття дістали назву водостійких (група експлуатації 4).
Покриття, стійкі до впливу різних мінеральних масел і бензину виділені в самостійний клас покриттів (група експлуатації 6), хоча, насправді, для забарвлення виробів, експлуатованих в цих критеріях, вживаються хімічно стійкі лакофарбові матеріали (група експлуатації 7) і матеріали, віднесені до п'ята групи експлуатації покриттів, так іменовані особливі покриття.
Більш хімічно стійкими полімерами є полімери, що не містять багатофункціональні групи, тому що покриття на їх базі стійкі до гідролізу, окислення та інших процесів. Незалежно від вдачі середовища більш стійкі покриття отримують з кристалічних полімерів і безформних полімерів, здатних створювати покриття просторово-зшитого будови.
Незмінне посилення законодавства щодо охорони середовища призвело до поступового витіснення на світовому ринку звичайних органоразбавляємих лакофарбових матеріалів (ЛФМ) водорозчинні, порошковими, матеріалами з найвищим сухим залишком (ВСО) та радіаційного затвердіння.

Аналіз ситуації на світовому ринку показує на зростання виробництва та вживання останніх при очевидному скороченні попиту на органоразбавляємиє системи. Головною передумовою зростання попиту на прогресивні ЛФМ є жорсткість екологічних законодавств у більшості просунутих країн, згідно з якими різко обмежується вміст легколетких органічних сполук (ЛОС) та інших отруйних компонент в рецептурах різного призначення.
Зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу при виготовленні та застосуванні лакофарбової продукції можна досягти двома способами, один з яких передбачає використання інженерно-технічних рішень (оптимізації процесу фарбування, автоматизації обладнання, модернізації систем рециркуляції і чищення відходів), а другий – впровадження нових екологічно повноцінних типів ЛФМ і сучасних технологій. І тут лідирують водорозчинні ЛФМ.

Передумовою такої популярності є низький вміст ЛОС (24,0-30,0 г / л, а в ряді випадків-12, 0 г / л), мала токсичність, вибухо-і пожежобезпечність, простота і доступність способів нанесення, відсутність витрат на вентиляцію цехів і т.д. Але ці ЛФМ через складного складу рецептур і величезного числа добавок, зазвичай, на 5-10% дорожче органоразбавляємих аналогів. Але з урахуванням економії на впровадження очисного та рециркуляційного обладнання забарвлення водорозчинні ЛФМ обходиться не дорожче, а час від часу навіть дешевше, ніж звичайними складами. Перераховані плюси аква ЛФМ сприяли тому, що в деяких секторах вживання вони обігнали всі інші види лакофарбової продукції, включаючи органоразбавляємиє системи.
Це стосується, спочатку, до будівництва, де споживання водорозбавляються ЛФМ домагається 70-80% від загального обсягу лакофарбової продукції витрачається на ці цілі. Істотно найменша дещиця водорозбавляються ЛФМ в промисловому секторі (у розвинених зарубіжних країнах вона не перевищує 20-23%). При промислової забарвленні переважну частину аква ЛФМ (до 80%) складають водорозчинні та колоїдні системи, тоді як в асортименті лад фарб переважають латексні фарби.

В останні роки сфера впровадження латексних фарб розширилася за рахунок розробки якісних композицій, застосовних для отримання протикорозійних ПК промислового призначення. Ці результати досягнуті завдяки використанню особливих пігментів і удосконалення рецептур. Останній шлях дозволив зробити нам, наприклад, латексні фарби на базі сополимера стиролу, акрилатів, одержуваних за новітньою технологією без впровадження
ПАР. Такі фарби можуть бути застосовані і в автомобілебудуванні.

Шляхом зміни агрегативной будови композиції за рахунок сорбційних взаємодій розчинник-пленкообразователь-наповнювач була розроблена серія матеріалів для захисту металу від корозії «АКРОКОР» з найвищими захисними якостями і налагоджено їх створення.
Матеріали серії «Акрокор», «Еполат», «Акролак» створені для захисту чистих залізних поверхонь від корозії, у тому числі із залишками окалини і плотнодержащейся іржі. Серію «АКРОКОР» складають матеріали наступних марок:

«Акрокор-2" – грунт з перетворювачем іржі для забарвлення металу при товщині корозійного шару до 100 мкм, при нанесенні в 2-3 шари є самостійним покриттям;
«Акрокор-1" – грунт-фарба, застосовується для забарвлення чистого металу, допускається маленька іржа до 10 мкм, при нанесенні в 2-3 шари є самостійним покриттям; випускається різних кольорів;
«Акрокор» – грунт-емаль для забарвлення чистого металу;
Шпаклівка «Акрокор» – безусадкова, для вирівнювання чистих залізних та інших поверхонь; допускається маленька іржа до 10 мкм.

Порівняння вживання енергії на вентиляцію закритого цеху при забарвленні металоконструкцій вказує на значні переваги водорозбавляються лакофарбових матеріалів перед органічнорозтворювальним і дозволяє віднести їх до енергозберігаючих технологій забарвлення. Застосування покриттів на базі водорозбавляються ЛФМ «АКРОКОР», знижує споживання енергії на вентиляцію закритого цеху в 10 разів.

Воднодисперсионной шпаклівки, грунтовки, фарби, емалі серії «АКРОКОР», лаки серії «АКРОЛАК-М», що випускаються компанією «ПНМА» вживаються в країнах СНД для:

– Грунтовка виробів електромашинобудування і приладобудування (замість грунтовок ГФ-021, ФЛ-03К) і забарвлення (замість МЛ-12, МС-17, НЦ-25, НЦ-11, НЦ-273);
– Вузлів деталей тракторів (замість ФО-03К)
– Межоперационной захисту зварних вузлів великих електронних машин;
– Грунтовка лиття на період міжопераційного зберігання;
– Покриття конструкцій, що працюють в критеріях гальванічних цехів;
– Грунтовка виробів трубопрокатних заводів;
– Грунтовка і забарвлення великих металоконструкцій (мостових споруд);
– Антикорозійна захисту воедуховодов;
– Забарвлення рухомої частини жд складів;
– Забарвлення виробів домашньої техніки;
– Антикорозійна захисту порожнин автотранспортних засобів;
– Фарбування авто движків і бензобаків.

ПК на базі «Акрокор-1" володіє масло-і бензостійкі. Стійкість плівки до статичного впливу води ГОСТ 9.403-80 спосіб А:
– Мінерального масла при температурі (100 ± 2) ° С більше 48 годин;
– Бензину при температурі (20 ± 2) ° С більше 48 годин.

Завдяки повній відсутності органічних розчинників в рецептурах «АКРОКОР» їх можна використовувати при забарвленні внутрішніх поверхонь ємностей, цистерн, труднопроветріваеміх приміщень. Широке застосування пластмас в індустрії в останні десятиліття зажадало розробки особливих ЛФМ з урахуванням особливостей полімерних підкладок. Проблеми створення повноцінних покриттів на поверхні пластмас обгрунтовані до цього низькою адгезійної міцністю більшості ЛФМ до таких подложкам. Особливо погано «містяться» лакофарбові покриття на пластмасах на базі кристалічних полімерів (поліофінов, полікарбонатів, поліакрилатів).
Формування високоякісних покриттів на пластмасових підкладках ускладнюється імовірним присутністю на їх поверхні пластифікаторів, стабілізаторів мастила та інших нізкомолярніх товарів, також адсорбированной води, які скупчуються в поверхневих шарах.
З іншого боку, пластмаси не теплостійкі: при великих температурах вірогідні розкладання полімерів або деформація виробів, останній істотно посилюється у присутності розчинників.
Розмір адгезії покриття також залежить від виду покривається металу. Адгезионная активність різних металів різна. Адгезионная міцність, зазвичай, зменшується в ряді:

Мідь -> Вуглецева сталь -> Свинець -> Легована сталь -> Алюміній -> Цинк -> Олово

Найбільшу трудність представляє отримання адгезіоннопрочніх покриттів на гладких непористих підкладках (метали, скло), також матеріалах з низькою поверхневою енергією (деякі полімери).
Результати проведених досліджень показали, що для створення багатошарових якісних полімерних систем потрібно врахувати природу, адсорбційну активність, змочуваність підкладки і т.д., будь це полімер, метал, скло та ін В останні роки нами розроблені ЛФМ володіють універсальними якостями і системи покриттів на їх базі.

Емаль «Акрокор» для пласмассі [акрилонитрилбутадиенстирола Abs 2020, поліфеніленоксіл (норіл GTX), полібутадіентерефталат (Ксюша), поліамід, в тому числі скло і мінералонаполненній, поліуретан, поліпропілен та ін].
Напівматове і напівглянсове покриття відрізняється найвищими декоративними якостями (рівненько, без шагрені, можна використовувати в якості самостійного покриття), винятковими адгезійними якостями міцності, еластичністю; стійке до перепаду температур, впливу вологого атмосфери і ультрафіолетового опромінення.

Грунт-фарба «Акрокор-В» для різних металів (сталі, покритого цинком металу, алюмінію, латуні) під акрилові, поліефірні, алкідно-меламінові, епоксидні, також під товстошарові (1-5мм) ПВХ-пластизолі.

Наші дослідження показали, що такі полімерні тонкі плівки не тільки лише забезпечують покриттю потрібний комплекс фізико-механічних і захисних параметрів, та й істотно зміцнює забарвлювані вироби і конструкції. Приміром, пластмасові деталі отримують морозо-і вологостійкість, а вироби з Металан – щільність, ударостійкість та інші особливі характеристики.
Створення латексно-епоксидних композицій являє безперечний інтерес, оскільки в даному випадку забезпечується отримання матеріалів, що поєднують найвищі адгезійні та міцності властивості епоксидних полімерів і еластичні характеристики каучукоподібний полімерів латексів.
У розроблюваних латексно-епоксидних композиціях як отвердителей використовувалися поліетиленполіамін і затверджувач поліоксіпропіленамінній, які у всіх випадках мають у досліджених композиціях поверхнево-активними якостями, істотно знижуючи поверхневий натяг на межі розділу композиція – повітря. Але, при застосуванні поліетиленполіамін, життєздатність композиції при 20 ° С кілька нижче необхідної за технічним завданням (4-5 годин замість 7), у зв'язку з чим в майбутньому досліджувалися композиції з затверджувачем поліоксіпропіленаміннім.

Вивчено латексно-епоксидні композиції містять в собі високомолекулярний полімер латексу, водянисту епоксидку і поліаміни затверджувач. Процес формування покриттів з таких композицій досить непростий, оскільки він містить в собі ряд паралельно протікають явищ, таких як процес випаровування води з плівки покриття (його фізична висихання), з наступною коалесценції латексних частинок, розподіл епоксидки в матриці латексного сополімеру, її затвердіння поліаміни затверджувачем. Вірогідні наступні реакції карбоксильних груп латексного сополімеру з амінними групами затверджувача і епоксидними групами смоли. Зрозуміло, що структура полімерної плівки в таких композиціях буде дуже залежати від співвідношення латексного і епоксидного связивающего.Прі низькому вмісті епоксидного зв'язуючого воно буде розподілено в матриці латексного полімеру, і навпаки, в разі його найвищого змісту, жорстка епоксидна матриця буде містити каучуковий сополімер латексу в вигляді включень, розподілених в її обсязі.

Латексно-епоксидна фарба «Еполат» створена для забарвлення залізних, алюмінієвих і покритих цинком конструкцій (покрівлі), також склопластику (ТУ 2316-007-50003914-2001).
Дисперсійні фарби «ЕПОЛАТ» являє собою двокомпонентну композицію, що складається з основного компонента і затверджувача. Застосовується для забарвлення поверхні залізних, покритих цинком або кольорових металів і робить довгострокове покриття, стійке до статичного впливу води, мінеральних масел, нафтопродуктів (з вмістом ароматики менше 10%), сумішей солей, синтетичних миючих засобів.
Рекомендується для забарвлення внутрішніх приміщень судів і споруд, також для зовнішньої і внутрішньої забарвлення виробів з покритого цинком заліза і кольорових металів, також пористих матеріалів (деревної породи, бетону, штукатурки та ін.) Допускається нанесення фарби на поверхні, пофарбовані емаллю ПФ-218 та іншими емалями. Термін служби покриття – більше 5 років. У розбавленому стані може вживатися в якості грунтовки по залізним поверхонь. Колір основного компонента визначається за погодженням із замовником. Матеріали відмінно наносяться пензлем, валиком, пневмо-і безповітряним розпиленням.

Нами розроблені і виконуються хімстійки водорозчинні лакофарбові матеріали. «Еполат-785" призначений для захисту в комплексному багатошаровий покритті з лаком «Еполат-784" незагрунтовану або загрунтованих поверхонь устаткування, залізних, бетонних і залізобетонних конструкцій від впливу брутальних газів, кислот, кислотних сумішей солей і лугів при температурі не вище 60 ° С .

Створення водорозбавляються епоксидних матеріалів дозволяє, використовуючи класичні способи нанесення ЛФМ (пневмо-, безповітряний розпорошення), одержувати покриття з найвищими захисно-декоративними якостями, відповідними для БЕЗ, але при всьому цьому швидкість формування захисно-декоративних параметрів покриттів істотно вище, того ж порядку, як у органоразбавляємих епоксидних ЛФМ.

Фарба водорозчинні ЗЕП – 012 (ТУ 2316 – 012-50003914-2002) створена для захисту і гідроізоляції бетонних, цегляних, азбоцементних, також залізних поверхонь, експлуатованих в атмосферних умовах помірного клімату і при завищеній вологості, також в критеріях впливу сумішей кислот, лугів, солей, масел, нафтопродуктів і миючих засобів. Рекомендується для забарвлення полови, стінок в промислових і громадських будівлях, у тому числі на підприємствах харчової індустрії, може бути застосування в якості герметика в басейнах.

Фарба ЗЕП – 724 (ТУ 2316-012-50003914-2002) створена для захисту від корозії устаткування, залізних конструкцій, також бетонних і залізобетонних конструкцій від впливу сумішей солей і лугів, брутальних газів (SO2, Cl2, CO2) і кислот (сірчаної, фосфорної, соляної) при температурі не вище +60 ° С.

Фарба ЗЕП – 438 (ТУ 2316-012-50003914-2002) створена для захисту від корозії зовнішніх надводних і підводних поверхонь металоконструкцій, експлуатованих в необмежених кліматичних умовах. Покриття стабільно до зволоженою атмосфері, прісній, морській воді, має зниженою горючістю. Термін служби покриття більше 4 років.

Умови роботи з водорозчинні ЛФМ

Перед нанесенням водорозбавляються лакофарбових матеріалів поверхні очищають від бруду і пилу, знежирюють водним розчином лужного мийного засобу і промивають водою. Лакофарбовий матеріал копітко перемішують, у міру потреби, згідно анотації на застосовуваний ЛФМ, змішують з водою. Наносять на суху поверхню при температурі підкладки не нижче 10-15 ° С. Методи нанесення водорозбавляються ЛФМ подібні органічнорозтворювальним. Через більш складного рецептурного будови водорозбавляються ЛФМ на відміну від органоразбавляємих, не можна використовувати одну і ту ж партію ЛФМ, наприклад, для забарвлення способом безповітряного розпилення і струменевого облива, змінюючи в'язкість методом розбавлення ЛФМ водою.

вібропресування

Джерело: gradostroitel.com.ua