Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур
Системы лакокрасочных покрытий
Комплекс свойств, требуемых от лакокрасочного покрытия, как правило, нельзя обеспечить за счет одного слоя, поэтому необходимо наносить последовательно несколько слоев лакокрасочных материалов. Каждый слой имеет соответствующее название:
О Грунтовочный слой (грунт) — «фундамент» лакокрасочного покрытия.
Его функции:
• обеспечить хорошую адгезию лакокрасочного покрытия к подложке;
• защитить подложку от воздействия разрушающих факторов;
• защитить последующие слои покрытия от воздействия подложки (например, щелочей, выделяющихся из бетона, или пластификатора из пластмасс).
О Промежуточный или функциональный слой.
Его назначение:
• усилить защитные функции грунтовочного слоя;
• обеспечить выравнивание неровностей грунта и подложки;
• максимально улучшить функциональные свойства покрытия (светоотражение, торможение диффузии и др.);
• повысить стойкость покрытия к механическим воздействиям.
О Покрывной (внешний) слой. Он принимает на себя все виды внешних воздействий и обеспечивает:
• основную защиту от действия атмосферы (УФ-излучения, осадков, влажности воздуха), химических агентов (кислоты, щелочи, агрессивные газы) и растворителей (жидкое моторное топливо);
• решение функциональных задач (декоративные, оптические, электрические и другие свойства).
Обязательным условием является совместимость отдельных слоев комплексного покрытия друг с другом. В практике существует правило: «от тощего к жирному», т. е. степень пигментирования грунтовочного слоя, как правило, выше, чем покрывного (табл.
1. 13), а эластичность нижнего слоя меньше, чем покрывного. На эластичной грунтовке нередко образуется покрытие с хрупким покрывным слоем (эффектом «изморози»).
Таблица 1.13
Ориентировочные степени пигментирования различных слоев алкидных и масляных покрытий
Слой |
Степень пигментирования (пигмент / пленкообразователь) |
Грунтовочный |
(2 - 4): 1 |
Промежуточный |
(1,5 - 2,5): 1 |
Покрывной |
(0,1 - 1) : 1 |
Общая толщина всех слоев лакокрасочного покрытия для обеспечения усиленной коррозионной защиты может достигать 1000 мкм (1 мм). Толщина покрытия для защиты подводных стальных конструкций и внутренней поверхности может быть еще выше. Системы лакокрасочных покрытий автомобильного назначения представлены на рис. 1.32.
ПТОмкм!
*100 мкм
Однослойное покрытие 35-40 мкм Металл 0,7 мкм |
Прозрачный лак 35-40 мкм
»Г Базисное покрытие {ц — _ I M-.15.mkm
Металл 0,7 мм
Фосфатный слой «1 мкм
Рис. 1.32. Схема автомобильного покрытия:
Базисное покрытие - металлик толщиной 10-15 мкм, однослойное - до 30 мкм
Все лакокрасочные составы, применяемые для окрашивания автомобилей, - материалы горячего отверждения. Они образуют трехмерные покрытия, каждый слой имеет свое назначение:
• фосфатирование (конверсионный слой) — модификация поверхности металла, улучшение адгезии и защита от коррозии;
• грунтование способом электроосаждения (катодное покрытие, КП) - защита от коррозии;
• нанесение промежуточного слоя - выравнивание поверхности, дополнительная защита;
• нанесение верхнего покрытия. Существует два варианта покрывных покрытий - одно - и двухслойное (рис. 1.32).
Однослойное покрытие обеспечивает требуемый цвет и блеск, а также защиту от воздействия атмосферы и химикатов (бензина и жидкого топлива).
Двухслойные покрытия применяют, если требуются хорошие декоративные свойства, например металлический эффект или высокий блеск.
В этом случае для получения наружного покрытия служат металлизированные эмали и лаки.
Пример окрашивания автомобилей показывает, насколько сложной может быть система покрытия. В последнее время разработана новая система окрашивания автомобилей «Smart». При окраске лицевой части кузова сначала наносят катафорезный грунт толщиной примерно 20 мкм, затем порошковую краску. Для снижения шума и придания устойчивости к ударам гравия на нижнюю часть кузова дополнительно наносят слой противошумного порошкового состава.