Федеральное агентство по образованию РФ
Волжский институт строительства и технологий
(филиал)
Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета
Факультет «Механико-технологический»

Кафедра    «Технологии обработки и производства материалов»
Курсовая работа
по дисциплине: «Коррозия и защита металлов»
на тему: «Лакокрасочные материалы в качестве антикоррозионных материалов»
Выполнил: студент

группы ПМКМП 2-06

_______ Д. А. Калачевский
Проверил: к.т.н.

_______ О.Ю.Пушкарская
Волжский 2009




Содержание

        

Введение…………………………………………………………………………......3

1 Свойства антикоррозионного покрытия, технология нанесения………….…...4

2 Подготовка поверхности для нанесения антикоррозионного покрытия……..14

3 Методы контроля качества антикоррозионного покрытия …………………...16

Заключение………………………………………………………………………….24

Список литературы………………………………………………………………....25




Введение.

В настоящее время трудно представить, как можно обойтись без лакокрасочных материалов при ремонте квартиры, жилого дома или офиса. Каждый из нас хоть раз в жизни окрашивал стены, потолки, окна или двери квартиры, приводил в порядок забор или крышу. Многие, вероятно, успели заметить, каким большим разнообразием материалов и способов их применения отличаются малярные и другие работы с применением лаков и красок. Они требуют определенных навыков, а также тщательного подбора материалов. В первую очередь, при выборе покрытий не обойтись без основных понятий о назначении, составе, видах и области применения тех или иных лакокрасочных материалов.
Лакокрасочные покрытия, как правило, выполняют сразу две функции – защитную и декоративную. Свойства красок в значительной степени зависят от их состава. Краски содержат связывающие вещества, пигменты, а также вспомогательные вещества: растворители, сиккативы, ускоряющие высыхание и многие другие.                          


1 Свойства антикоррозионного покрытия, технология нанесения

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - это многокомпонентные составы (жидкие, пастообразные или порошкообразные), которые при нанесении тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием лакокрасочного покрытия с заданными свойствами.

Все лакокрасочные материалы являются дисперсными системами.

Дисперсная система - это система, состоящая из двух или более фаз, одна из которых- дисперсная фаза - распределена в другой фазе - дисперсионной среде - в виде мелких твердых частиц, капель или пузырьков.

Дисперсность - степень раздробленности вещества на частицы. Чем меньше частицы, тем выше дисперсность.

К дисперсным системам относятся:

Суспензии - системы, в которых частицы твердой фазы распределены в жидкой среде во взвешенном состоянии. Суспензиями являются готовые краски, эмали, шпатлевки.

Эмульсии - системы, в которых мельчайшие капельки жидкой фазы распределены в жидкой среде. Примером эмульсии может служить молоко.

Латекс синтетический - водная дисперсия синтетических полимеров, выступает в роли связующего (пленкообразующего) вещества при производстве ЛКМ на водной основе.

По составу и назначению ЛКМ подразделяют на лаки, грунтовки, шпатлевки, краски (в том числе эмали).

Лак - раствор пленкообразующих веществ в воде или органических растворителях, может содержать растворимые красители, сиккативы, пластификаторы, отвердители, матирующие вещества и образует после высыхания твердую, прозрачную, однородную пленку, прочно сцепленную с поверхностью. Лаки придают поверхности декоративный вид и создают защитные покрытия.

Грунтовка (грунт) - суспензия пигмента или смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе. Образует после высыхания однородную непрозрачную
пленку с хорошей адгезией к подложке (адгезия- прилипание, сцепление). Грунтовки образуют нижние слои покрытий, создавая надежное сцепление верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, выделяют структуру древесины, закрывают поры материала, выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской.

Шпатлевка - густая вязкая масса, состоящая из пигментов, наполнителей или их смеси в связующем веществе с введением добавок или без них, для выравнивания шероховатых, пористых и волнистых поверхностей перед их окраской. Содержание наполнителей и пигментов в шпатлевке в несколько раз превышает количество пленкообразующего.

Краски - однородные суспензии пигментов или их смеси с наполнителями в связующем веществе, образующие после высыхания однородную непрозрачную твердую окрашенную пленку. Основой воднодисперсионных красок являются синтетические латексы (иногда такие краски называют латексными), водные эмульсии алкидных смол и др. Могут также содержать эмульгаторы, диспергаторы, сиккативы, пеногасители и другие аддитивы (добавки).

Эмаль - суспензия высокодисперсного пигмента или смеси его с наполнителями в связующем, образующая после высыхания однородную непрозрачную твердую окрашенную пленку. В остальном эмаль похожа на краску.
Водоразбавляемые лакокрасочные материалы
Из всего обширного спектра лакокрасочных материалов особую нишу занимают водоразбавляемые ЛКМ.

Водоразбавляемые ЛКМ, в зависимости от состояния полимерного

связующего, подразделяются на воднодисперсионные и водорастворимые.

Воднодисперсионные (водоэмульсионные) ЛКМ представляют собой

суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях пленкообразующих веществ типа синтетических полимеров с добавкой эмульгаторов, диспергаторов и других вспомогательных веществ. ЛКМ этого типа присвоен
 при обозначении марок, например: краска ВД-ВА-17 или краска ВД-КЧ-26.

По типу связующего (пленкообразующего) вещества воднодисперсионные краски подразделяются на:

> сополимеровинилацетатные (ВС) - на основе водных дисперсий сополимеров винилацетата с дибутилмалеинатом или этиленом;

> поливинилацетатные (ВА) - на основе поливинилацетатной дисперсии;

> бутадиен-стирольные (КЧ) - на основе латексов, представляющих собой сополимер бутадиена со стиролом;

> полиакриловые (АК) - на основе сополимерной акриловой дисперсии и др.

По назначению воднодисперсионные краски подразделяют на краски для наружных работ, краски для внутренних работ и краски целевого назначения. При обозначении марок для каждой из этих групп принята в качестве первой цифры соответственно 1, 2 и 5, например, краска ВД-ВА-17, ВД-КЧ-26, ВД-ВА-524.

Применение водоразбавляемых ЛКМ является одним из наиболее перспективных направлений в производстве лакокрасочных покрытий. Это обуславливается следующими преимуществами этих материалов:

> применение в качестве разбавителя воды взамен токсичных и огнеопасных растворителей дает значительную экономию, уменьшает пожароопасность при покраске, улучшает санитарногигиенические условия труда как при производстве, так и при применении ЛКМ;

> легкость нанесения (кистью, краскораспылителем, валиком) и быстрое высыхание покрытий;

> возможность получения покрытий на влажных поверхностях и при повышенной влажности воздуха;

> меньшая трудоемкость отмывки оборудования и инструмента от неотвержденной краски;

> высокая адгезия красок к таким пористым поверхностям, как штукатурка, бетон, кирпич и т.п., позволяющая перекрашивать их без


специальной подготовки;

> низкая стоимость красок.

Вместе с тем водоразбавляемые ЛКМ не лишены недостатков, из которых следует отметить:

> слабую стабильность и неморозостойкость значительной части воднодисперсионных красок;

> более узкий температурный режим для отверждения;

> необходимость специальной подготовки металлической поверхности под окраску;

Из лакокрасочных материалов воднодисперсионного типа наилучшими являются краски на основе акриловых латексов. Они имеют по сравнению с поливинилацетатными, сополимеровинилацетатными и бутадиенстирольными красками существенные преимущества - они образуют покрытия, обладающие повышенной атмосферостойкостью, водостойкостью, высокой стойкостью к старению и действию щелочей. Применяются в строительстве для наружных и внутренних покрытий по пористым материалам (штукатурка и т.п.) и загрунтованным металлическим поверхностям, устойчивы к замораживанию до - 40°С и оттаиванию. Значительное применение, особенно для внутренних работ, получили ЛКМ на основе сополимеров стирола с бутадиеном. Однако эти краски не рекомендуются для помещений с повышенной влажностью.
Состав лакокрасочных материалов
Связующие (пленкообразующие) вещества -жидкие или доведенные до жидкого состояния твердые материалы ( в основном синтетические полимеры и смолы), которые после высыхания связывают между собой частицы пигментов и наполнителей и образуют пленку, прочно сцепляющуюся с окрашиваемой поверхностью.

Пленкообразующие вещества ответственны за создание пленки, адгезию ее к поверхности окрашиваемого предмета, удерживание внутри слоя покрытия


частиц пигмента и наполнителя. Помимо этого, хорошее пленкообразующее вещество обеспечивает покрытию водонепроницаемость, но в то же время позволяет ему "дышать", препятствует размножению микроорганизмов, не являясь ядовитым для человека, задерживает ультрафиолетовые лучи и т д.

Пигменты - сухие красящие вещества, неорганические или органические, природные или искусственные, диспергируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям, грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности. Пигмент сообщает лакокрасочному покрытию определенные механические свойства, устойчивость к действию воды, света и атмосферных влияний. Наиболее широкое распространение в лакокрасочной промышленности получили неорганические пигменты, такие как диоксид титана, сурик железный, охра и др.

Органические пигменты применяют в меньшем объеме, к ним относятся пигмент алый, фталоцианиновый голубой и зеленый.

Наполнители - неорганические природные или синтетические вещества, применяемые для улучшения малярно-технических и эксплуатационных свойств покрытий и экономии пигментов. Природные неорганические наполнители получают путем измельчения, обогащения, термической обработки горных пород и минералов. Синтетические неорганические наполнители получают в результате химических реакций по специальной технологии. Наполнители - порошки с низкой красящей способностью, они придают материалам прочность, атмосферостойкость и др. свойства. Наполнителями служат мел, каолин, микромрамор, слюда, тальк, химически осажденный мел и др.

Растворители - летучие жидкости, применяемые для растворения пленкообразующих веществ, а также для разбавления лакокрасочных материалов до рабочей вязкости перед нанесением на окрашиваемую поверхность. К ним относятся вода, уайт-спирит, ацетон, ксилол, спирт, и др.

Аддитивы - компоненты, которые ускоряют такие процессы, как диспергирование пигментов, смачивание подложки, устранение
 поверхностных дефектов, отверждение и многие другие на стадиях изготовления, транспортирования, хранения красок и формирования покрытия. Аддитивы также называют "технологическими добавками", "функциональными добавками" и т.д. К аддитивам относят диспергаторы, эмульгаторы, сиккативы, пеногасители и др.




Лакокрасочные покрытия
Основное назначение лакокрасочных покрытий - защита поверхности и ее декоративная отделка.

Системой покрытия называют сочетание слоев последовательно нанесенных ЛКМ различного целевого назначения (покрывных, грунтовочных, промежуточных слоев). Свойства комплексных покрытий зависят как от качества ЛКМ, так и от их сочетаемости.

Путем соответствующей подготовки поверхности, выбора грунтовок, шпатлевок и покрывных ЛКМ можно варьировать эксплуатационные свойства покрытий и их долговечность. Сначала выбирается покрывной материал, пригодный для заданных условий эксплуатации, а затем выбирается грунтовка, имеющая хорошую адгезию к окрашиваемой поверхности и сочетающаяся с покрывным материалом для заданных условий эксплуатации.

Общая структура лакокрасочного покрытия с использованием только лакокрасочных материалов приведена на рис. 1.



Рис. 1. Схема защитного покрытия на основе лакокрасочных материалов.

1. Защищаемая поверхность (металл, дерево, бетон и др.)

2. Грунтовочный слой;




          3. Шпатлевочный слой. При окрашивании пористых материалов ( древесины, бетона и т.д. ) может наноситься первым без грунтовочного слоя;

4. Защитно-декоративный слой краски, эмали или лака.
Основные требования к защитным покрытиям - высокая адгезия к подложке, газо- и водопроницаемость, механическая прочность, износостойкость и стойкость к условиям эксплуатации (атмосферо-химостойкость и др.).

Покрытия могут быть прозрачными и непрозрачными (укрывистыми); прозрачные получают при нанесении лаков, укрывистые - при нанесении грунтовок, шпатлевок, красок и эмалей.

Общая толщина покрытия в случае использования традиционных лакокрасочных материалов составляет обычно 60 - 100 мкм, иногда - до 300 - 350 мкм. В случае применения шпатлевок, герметиков или композиционных материалов толщина слоя лежит в пределах 500 - 2000 мкм и более.

Необходимость нанесения лакокрасочных материалов несколькими слоями обусловлена во многих случаях невозможностью получить покрытия с хорошими защитными свойствами, т.к. при нанесении одного утолщенного слоя затрудняется испарение растворителя и другие процессы пленкообразования и может получиться покрытие с подтеками и наплывами. Слоем толщиной более 350 мкм могут быть нанесены густые шпатлевки, тиксотропные лаки и эмали, а также материалы, содержащие реакционноспособные растворители, например полиэфирные лаки и эмали.

Верхние слои покрытия сообщают поверхности нужные декоративные свойства, укрывистость и стойкость к действиям внешней среды. Для нанесения покрывных слоев используют главным образом эмали и краски. На верхний покрывной слой иногда наносят слой лака, придающего покрытию блеск или матовость.

Между грунтовочными и покрывными при необходимости наносят промежуточные слои различного назначения, например, шпатлевочные
 для выравнивания поверхности и заделки сварных и заклепочных швов, для предотвращения набухания грунтовочного или другого ранее нанесенного слоя в растворителе, содержащемся в покрывной краске. В зависимости от типа материала операции нанесения отдельных слоев называются соответственно грунтованием, шпатлеванием, окрашиванием или лакированием.

Основные свойства лакокрасочных материалов и покрытий на их основе
Степень перетира

Частички наполнителей или пигментов, входящие в краски, эмали, грунтовки и шпатлевки отличаются своими размерами. Наименьший размер частички имеют в составе эмали (5-10 мкм) и наибольший размер в шпатлевках (40-60 мкм и более). Уменьшение размера частичек происходит в процессе перетира наполнителей в мельницах различного устройства (краскотерки, шаровые, бисерные).

Время и степень высыхания покрытия

За время высыхания принимают время, за которое покрытие определенной толщины с нанесенное на пластинку, достигает необходимой степени высыхания при заданных условиях сушки.

Степень высыхания характеризует состояние поверхности покрытия при определенной температуре и продолжительности сушки в стандартных условиях испытания:

> высыхание от пыли - момент, когда на поверхности покрытия образуется тончайшая поверхностная пленка;

> практическое высыхание - пленка утрачивает липкость и изделие с лакокрасочным покрытием может подвергаться дальнейшим операциям;

> полное высыхание - окончание формирования покрытия на окрашенной поверхности.

Условная вязкость

При выборе способа нанесения покрытия определяющее значение имеет


условная вязкость лакокрасочного материала. Условной вязкостью называют время непрерывного истечения в секундах определенного объема материала через сопло определенного размера.

Укрывистость - важнейший технологический показатель, характеризующий расход лакокрасочного материала на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Значение этого показателя определяет равномерность нанесения слоя лакокрасочного материала, что обуславливает его экономическую эффективность. Укрывистость зависит от оптических свойств пигмента, его дисперсности и объемной концентрации в связующем. Существенное влияние на укрывистость оказывают также химический состав, цвет и физико-химические свойства связующего, тип растворителя и др.

Однако, главным образом, укрывистость обусловлена оптическими явлениями, протекающими в пленке.

Твердость - сопротивление, оказываемое покрытием при проникновении в него другого тела. Твердость пленки - одно из важнейших механических свойств лакокрасочного покрытия характеризующее прочность поверхности.

Прочность покрытия на изгиб косвенно характеризует его эластичность, т.е. свойство, обратное хрупкости.

Адгезия - способность лакокрасочных покрытий к прилипанию или прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью. От величины адгезии зависят механические и защитные свойства покрытий.

Водостойкость - способность лакокрасочного покрытия выдерживать длительное воздействие пресной или морской воды.

Атмосферостойкость - способность лакокрасочного покрытия сохранять в течение продолжительного времени свои защитные и декоративные свойства в атмосферных условиях. Срок службы зависит от климатических и специфических условий местности. К видам разрушений, связанным с потерей декоративных свойств лакокрасочных покрытий относятся: потеря блеска, изменение цвета, белесоватость, грязеудержание и др.

Методы нанесения лакокрасочных покрытий

Первым и простейшим методом нанесения краски является кисть. К


 сожалению, кисть, кроме бесспорных достоинств, имеет много недостатков, прежде всего небольшую скорость окраски (около 10м2/час).

Использование валика вместо кисти позволяет в значительной степени повысить скорость окраски, в частности больших и плоских поверхностей, но с его помощью трудно или даже невозможно производить окраску быстросохнущими лаками или материалами, имеющими высокую условную вязкость.

Первый шаг на пути заметного увеличения скорости окраски и улучшения декоративных свойств лакокрасочных покрытий сделан при создании пневматического распылителя жидкостей.

Практически во всех пистолетах для пневматического распыления воздух, передвигаясь со скоростью около 30 м/сек, вызывает разрыв потока жидкости на капли диаметром 40-120 мкм, что позволяет красить со скоростью 30 м2/час. Однако в процессе применения пневматического распыления довольно быстро обнаружились негативные стороны: большие потери ЛКМ, увеличивающиеся с ростом скорости воздуха в пистолете, трудности при нанесении высоковязких материалов, высокая испаряемость органических растворителей.

Необходимость ограничения испарения органических растворителей в атмосферу, диктуемая современным законодательством по охране окружающей среды, способствовала интенсификации поисков новых путей окраски. Для нанесения высоковязких красок большое развитие получила гидродинамическая технология окраски - безвоздушное распыление. Окраска методом безвоздушного распыления - сложный процесс, требующий высокой квалификации оператора. Эта технология отличается от пневматического распыления, где краска наносится полосами, которые только в небольшой степени перекрывают друг друга. При безвоздушном распылении необходимо крестообразное ведение пистолета. Высокая производительность гидродинамической окраски (200-400 м2\час) эффективна при окрашивании больших поверхностей (например, бортов или палуб судов), но неудобна для окраски небольших элементов или при необходимости частой смены окрашиваемых поверхностей. /1/

2 Подготовка поверхности для нанесения антикоррозионного покрытия




Подготовка поверхности перед окрашиванием имеет большое значение для получения высококачественного покрытия и обеспечения длительности его службы. Подготовка поверхности заключается в очистке от продуктов коррозии, старой краски, жировых и других загрязнений. Способы подготовки поверхности подразделяются на две основные группы: механические и химические.

К механическим способам очистки относятся: очистка с помощью инструмента (щетки, шлифовальные машинки), очистка при помощи песка, дроби, смеси песка и воды. Применяя эти способы можно получить хорошо очищенную поверхность с равномерной шероховатостью, которая способствует наилучшей адгезии лакокрасочной пленки.

К химическим способам очистки поверхности прежде всего относится обезжиривание поверхности, которое производится с помощью щелочных моющих составов или с помощью активных растворителей (смывок) в зависимости от типа загрязнения.

При обновлении лакокрасочного покрытия необходимо его тщательно осмотреть. Если старое лакокрасочное покрытие прочно держится на поверхности в виде сплошного слоя, его следует вымыть теплой водой с моющими средствами и высушить. Если же покрытие держится непрочно, его необходимо полностью удалить.

Грунтование

Первой операцией после подготовки поверхности является грунтование. Это одна из наиболее важных и ответственных операций, так как первый грунтовочный слой служит основой для всего покрытия. Основное назначение грунта - создание прочной связи между окрашиваемой поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также обеспечение высокой защитной способности покрытия. Грунтование следует производить сразу же после окончания работ по подготовке поверхности. Грунтовку можно наносить кистью, краскораспылителем или другим способом. Слой грунта должен


быть тонким по сравнению с внешними слоями краски. Сушку грунта следует проводить в соответствии с режимом, предусмотренным технологией.

Шпатлевание

Эта операция нужна для выравнивания поверхностей. Толстые и недостаточно эластичные слои шпатлевки при эксплуатации могут растрескаться, в результате будут понижены защитные свойства покрытия. Поэтому шпатлевку следует наносить тонким слоем. Каждый слой шпатлевки необходимо хорошо высушить. Число слоев не должно быть больше трех. Рекомендуемая толщина шпатлевочного слоя не более 3 мм.

          Шлифование

Зашпатлеванная поверхность после высыхания имеет неровности и шероховатости. Для удаления неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуются риски и она становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой основе. Зернистость (номер) шкурки для шлифования выбирается в зависимости от вида обрабатываемого покрытия.

Окрашивание

Эмали, краски, лаки наносят на загрунтованную поверхность при помощи краскораспылителя, валика, кисти или другими способами.

Если рассмотреть влияние предыдущего покрытия на качество последующего, то здесь действует правило: "подобное к подобному".

Однако возможно наносить друг на друга материалы различной химической природы /2/.





            3 Методы контроля качества покрытий

Обычно покрытия характеризуют по внешнему виду поверхности, физико-механическим свойствам и устойчивости к воздействию окружающей среды. Ниже дано описание методов испытаний.

Физико-механические свойства покрытий и методы их испытаний



Толщина пленки влияет на эксплуатационные качества покрытия; кроме того, она определяет расход материала и, соответственно, важно ее контролировать. Обычно для измерения этого показателя на стали применяют магнитный измеритель толщины. Такие приборы имеют постоянный подпружиненный магнит и градуированную шкалу, она показывает силу, которую необходимо приложить для того, чтобы отделить магнит от подложки. Поскольку эта сила связана с толщиной пленки, о толщине пленки можно судить по показаниям, наблюдаемым на градуированной шкале. Для подложек из металлов, таких, как алюминий, используется прибор, работающий на принципе вихревых токов. Имеются приборы, позволяющие определять толщину, как на магнитной, так и немагнитной подложках. Толщина пленки может быть также определена деструктивными методами с использованием микроскопа или микрометра.

Прочность при ударе является показателем способности покрытия выдерживать ударные воздействия (например, удар молотка). Удар со стороны покрытия


расценивается как прямой удар, со стороны подложки — как обратный удар. Оба метода используются для оценки ударопрочности покрытий. При таком испытании важными факторами являются толщина и эластичность подложки, они должны контролироваться для получения надежных результатов. Наиболее распространенный прибор для измерения удара — копер, который представляет собой свободно падающий в вертикальной трубе груз. Наковальня расположена под нижней поверхностью трубки, она поддерживает падающий груз. Груз падает с различной высоты на боек с шариком, образуя на поверхности выемки разной глубины. Результаты обычно выражают в сантиметрах высоты падения груза массой 1 кг. Указываемое значение представляет собой максимальный удар, который не нарушил покрытие при определенной толщине пленки.

Обычно покрытия из порошковых красок имеют хорошую ударопрочность, однако не следует пренебрегать покрытиями, у которых значения ударопрочности не очень высоки. Степень повреждения, нанесенного ударом, должна рассматриваться в совокупности с другими свойствами покрытий. Многие покрытия, обнаруживающие наивысшую степень стойкости к внешним воздействиям или устойчивость к воздействию химических веществ, не имеют высоких значений ударопрочности.

Примечание. Толщина пленки связана непосредственно с ударопрочностью. По мере увеличения толщины пленки стойкость покрытия при ударе уменьшается.

Тест на гибкость определяет способность покрытия противостоять изгибу подложки. Гибкость проверяется посредством огибания жестяной пластинки с покрытием вокруг конической оправки. Самый маленький диаметр, при котором не происходит растрескивания, является значением гибкости для покрытия при определенной толщине пленки. При этом можно измерить длину образующейся трещины при изменении конусности оправки

В приборе могут также использоваться простые цилиндрические стержни различных диаметров. Испытания на изгиб означают плотный обхват подложки с нанесенным на нее покрытием вокруг стержня. Другое испытание на гибкость проводится с помощью прибора — пресса Эриксена. Данный тест аналогичен


испытанию на обратный удар, однако скорость деформации здесь много меньше, и она осуществляется посредством использования гидравлического пресса, выталкивающего шарик с обратной стороны подложки с покрытием. Измеряемый показатель — длина вытяжки покрытия до появления на нем трещин.

Примечание. Толщина пленки покрытия непосредственно влияет на гибкость. По мере увеличения толщины пленки способность покрытия вытягиваться уменьшается. Толстые пленки имеют меньшие значения эластичности при выдавливании на прессе Эриксена, чем тонкие.

Адгезия характеризует силу сцепления между пленкой и подложкой. Адгезия в большой степени зависит от чистоты подложки, правильного выбора и проведения предварительной обработки поверхности, а также от условий формирования покрытия. Величина адгезии влияет на такие свойства покрытия, как ударопрочность, гибкость, устойчивость к внешним воздействиям и к коррозии. Адгезия может быть оценена несколькими различными методами. Наиболее распространенными являются методы отслоения и поперечных надрезов. В последнем случае делаются решетчатые надрезы по всей поверхности покрытия. Затем липкая лента наносится на надрезанное покрытие и быстро удаляется. Адгезию оценивают по способности квадратов пленки оставаться на подложке или отслаиваться вместе с лентой. Этот метод очень быстрый, но он позволяет лишь относительно судить об адгезии. Результаты выражают в баллах.

Определение адгезии посредством соскабливания пленки связано с использованием специального тестера. При таком испытании твердый металлический скребок движется по поверхности покрытия с постоянно увеличивающейся силой прижатия до тех пор, пока покрытие не будет удалено. Сила, необходимая для удаления покрытия, представляет собой значение адгезии.

Твердость можно характеризовать, как способность противостоять образованию царапин, истиранию и т. д. Наиболее распространенным методом является


измерение твердости с помощью карандаша, несмотря на то, что этот способ недостаточно точный и субъективный. Карандашные грифели возрастающей твердости вдавливаются в покрытие под углом 45° до тех пор, пока пленка не будет процарапана либо пока на ней не образуется след. Твердость выражают номером самого твердого грифеля карандаша, который не царапает покрытие либо не образует на нем следа.

Могут быть использованы также и другие методы оценки твердости покрытий. К ним относятся метод определения твердости маятниковым способом (прибор М-3) и по вдавливанию призмы (прибор ПМТ-3).

Устойчивость к истиранию является еще одним испытанием, которое помогает определить способность покрытия противостоять механическому повреждению. Обычно устойчивость к истиранию измеряется при использовании установки абразивного действия. Данное устройство вызывает истирание покрытия, когда пластинка с покрытием контактирует с движущимися абразивными кругами или лентой определенной твердости. Результаты испытания выражают в виде потери массы покрытия за определенное число ходов истирающего элемента.

Другой метод основан на абразивном действии падающего песка. Прибор состоит из бункера с вертикальной трубкой, из которого песок либо порошок карбида кремния падает на пластинку с покрытием, расположенную под углом 45°. Результаты оцениваются количеством абразивного материала, необходимого для удаления покрытия определенной толщины.

Покрываемость острых кромок — показатель, который имеет большое значение, если покрытие наносится на изделие с острыми кромками, с тем чтобы предотвратить коррозию либо обеспечить требуемую электрическую изоляцию. Благодаря высокой вязкости расплавов порошковые краски обычно обеспечивают лучшее укрытие острых кромок по сравнению с жидкими, хотя зачастую этого бывает недостаточно, если объект с острыми кромками предназначен для эксплуатации в жестких условиях. Не существует инструментального метода для непосредственного определения этого показателя. Обычно для измерения покрываемости острых кромок используют


хорошо обработанные стальные квадратные стержни с заостренными концами. На стержни наносят покрытие, затем толщину покрытия на концах изделия сравнивают с толщиной покрытия на его сторонах. Показатель покрываемости представляют в виде процентного отношения толщины покрытия на острой и плоской стороне изделия.

Устойчивость к скалыванию характеризует способность покрытия противостоять разрушению при ударе каким-либо предметом. Несмотря на то, что устойчивость к скалыванию может быть соотнесена с устойчивостью к удару, хорошая ударопрочность не означает, что устойчивость к скалыванию обязательно будет высокой. Испытание на удар подразумевает не только ударное воздействие, но и деформацию покрытия с подложкой. При испытании же на устойчивость к скалыванию подложка не деформируется, и покрытие получает удар в полном объеме. Наиболее часто в методах испытания устойчивости к скалыванию применяют гравий различного размера, свинцовую дробь или другие твердые материалы. Типичным является метод испытания, при котором гравий, приведенный в движение высоким давлением, ударяет по холодному покрытию. Об устойчивости к скалыванию судят по массе отколотого от подложки материала пленки.

Характеристики внешнего вида покрытия

Состояние поверхности, блеск и цвет являются важными характеристиками покрытий. Внешний вид может быть оценён посредством визуального осмотра и сравнения с эталоном либо с помощью инструментов. К сожалению, численные значения, получаемые посредством использования инструментов,

трудно соотносить с субъективной визуальной оценкой.

Измерение глянца инструментальными методами лишь приблизительно соответствует визуальной оценке блеска поверхности, осуществляемой под тем же углом. Измерение глянца не практикуется для текстурированных либо очень грубых поверхностей. Показатель глянца представляют как значение отражения поверхности по отношению к черному стеклянному стандарту. Наиболее часто угол измерения глянца составляет 60° от вертикали, а для поверхностей с очень


 низкой степенью глянца -85°, тогда как для поверхностей с очень высокой степенью глянца — 20° с тем, чтобы обеспечить более точные значения.

Цвет образца может быть оценен визуально и инструментальными методами. Правильным подходом при визуальной оценке является сравнение образца с известным стандартом, когда оба находятся под одним и тем же углом и освещены стандартным источником света. Световые условия, используемые для оценки, имеют очень большое значение, поскольку наблюдаемый цвет представляет собой функцию отражательных свойств покрытия, источника света и цветового зрения отдельного наблюдателя. Образец и стандарт, полностью совпадающие при одном источнике света, могут заметно различаться при сравнении при другом свете, если цветовая композиция не одна и та же. При определениях рекомендуется использовать источник света, имеющий значение для конечного пользования (например, дневной свет при использовании снаружи, яркий свет при использовании внутри помещения, флюоресцентный — при использовании в коммерческих целях).

Инструменты для измерения цвета могут быть полезны при визуальных наблюдениях с использованием цифровых значений. Числовые измерения обычно осуществляются с помощью спектрофотометра либо колориметра, которые измеряют образец и стандарт и представляют разницу посредством дифференциального уравнения по выбранному цвету. Значения цвета обычно представляют в трехмерных координатах.

Четкость изображения определяется визуальным способом или с помощью специальных приборов.

Коэффициент контрастности характеризует укрывистость покрытия, т. е. способность скрывать различия в цвете подложки. Коэффициент контрастности определяется измерением отражения покрытия от контрастной подложки, которая наполовину белая, наполовину черная. Обычно, если покрытие на черном участке составляет 98 % отражения белого участка поверхности, покрытие считается визуально непрозрачным при данной толщине.






Показатели устойчивости покрытий к воздействию различных сред



Испытание на устойчивость к воздействию растворителей имеет большое значение, если покрытие потенциально может быть подвергнуто воздействию определенных растворителей и других подобных сред (бензин, масла) в процессе использования. Устойчивость к воздействию растворителей определяют посредством погружения испытательной пластинки с нанесенным покрытием в среду растворителя, например ацетона.

Поскольку недоотвержденные покрытия отличаются низкой устойчивостью к воздействию растворителей, часто этот тест используется в качестве экспресс-


метода для оценки полноты отверждения покрытия. Метод испытания покрытий на устойчивость к растворителям заключается в накапывании метилэтилкетона (МЭК) либо смеси МЭК с ксилолом на поверхность готового отвержденного покрытия. В зависимости от типа исходной краски готовые покрытия могут иметь в значительной степени различную устойчивость к воздействию растворителей. Поэтому результаты необходимо сравнивать со стандартом аналогичного хорошо отвержденного покрытия /3/.
Заключение

Предполагают, что первобытные люди изготовляли первые краски около 25 000 лет тому назад. Они были охотниками и жителями пещер и, очевидно, под влиянием вдохновения на каменных стенах своих пещер делали наброски животных, на которых охотились, и раскрашивали их. Создавая эти образы, люди, вероятно, думали, что их власть над добычей возрастет .
Промышленная революция оказала большое влияние на развитие лакокрасочной промышленности. Возрастающее применение железа и стали в строительстве и технике обусловило потребность в противокоррозийных грунтовках, которые бы замедляли или предотвращали ржавление и коррозию. Лакокрасочные покрытия выполняют двоякую функцию. Они обеспечивают удовлетворение эстетических требований, выполняют защитные функции, или и те и другие одновременно.
 


Список литературы.

1.     «Лакокрасочные материалы и покрытия» Б. Мюллер, У. Пот. Москва, 2007.

2.     Zubielewicz M., Gnot W. Антикоррозионные лакокрасочные материалы нового поколения//Лакокрасочные материалы и их применение. 2005.

3.     http://p-okraska.ru