Химия и технология лакокрасочных покрытий

ШПАТЛЕВАНИЕ

Шпатлевание - процесс нанесения шпатлевочных составов с це­лью выравнивания поверхности. Только одними грунтовочными слоями этого достичь не удается вследствие их малой толщины.

Шпатлевание проводят лишь в тех случаях, когда к покрытию предъявляются повышенные требования по внешнему виду, а поверх­ность металла имеет дефекты. С этой целью применяют Шпатлевки - Густые тестообразные или жидкие подвижные составы из пленкообра - зователей, наполнителей и пигментов. К шпатлевкам предъявляются следующие требования: 1) минимальная усадка при высыхании; 2) спо­собность к шлифованию; 3) необходимая механическая прочность и хорошая сцепляемость с грунтом и вышележащими слоями.

Усадка зависит от природы пленкообразователя. Ниже указаны примерные значения усадки (в %) для разных видов шпатлевок:

Эпоксидная, полиэфирная 0-1 Перхлорвиниловая 4-6

Алкидная 2-4 Нитратцеллюлозная 10-15

Чем больше усадка, тем больше склонность шпатлевки к рас­трескиванию из-за внутренних напряжений и тем более тонким сло­ем ее следует наносить. Не рекомендуется наносить более трех слоев любой шпатлевки. Толщина каждого слоя не должна превышать 0,1 мм для нитратцеллюлозных шпатлевок, 0,5 мм - для алкидных и пер - хлорвиниловых, 5,0 мм - для эпоксидных и полиэфирных.

Шпатлевки - высоконаполненные системы. Содержание напол­нителя в них в 4-10 раз выше содержания пленкообразующего веще­ства. Наполнителями служат мел, тальк, литопон, железооксидные пигменты, иногда асбест, порошки металлов.

Разновидностью шпатлевок являются Грунт-шпатлевки. В отли­чие от обычных шпатлевок, которые наносят на загрунтованную по­верхность, грунт-шпатлевки пригодны для нанесения непосредствен­но на металл. Это достигается благодаря применению в грунт-шпат­левках пленкообразователей с повышенной адгезией (эпоксидных, алкидных) и введению в их состав противокоррозионных пигментов.

Разработаны воднодисперсионные шпатлевки на основе полиак- рилатной, поливинилацетатной, алкидной дисперсий, бутадиенсти - рольного латекса (марки Шпакрэм-М, магнезиальная и др.). Их можно наносить слоями до 1 мм и более. Большим спросом в промышлен­ности и при ремонтных работах пользуются эпоксидные шпатлевки (ЭП-0010, ЭП-0020) и особенно быстросохнущие полиэфирные (ПЭ - 0044 и др.), представляющие собой двухупаковочные составы.

При выборе шпатлевки прежде всего учитывают материал верх­него покрытия. Например, при окрашивании виниловыми эмалями применяют шпатлевки ХВ-004, ХВ-005, алкидными и меламиноал - кидными - ПФ-002, ПФ-006 и др. Быстросохнущие нитратцеллюлоз - ные шпатлевки применяют преимущественно для заделки мелких дефектов поверхности.

Различают местное шпатлевание и общее. В первом случае шпат- левочный состав наносят только на дефектные места поверхности, во втором - шпатлевкой покрывают всю поверхность (рис. 9.4). Каж­дый последующий слой шпатлевки наносят на хорошо высушенный, а иногда и выровненный шлифованием предыдущий слой.

Шпатлевочные слои, как правило, не повышают защитных свойств покрытий. Из-за большой толщины и недостаточно высокой меха­нической прочности они подвержены растрескиванию и отслаива­нию, в результате чего нарушается целостность всего покрытия. По этой причине следует стремиться устранять дефекты поверхности не шпатлеванием, а в процессе ее подготовки, в первую очередь путем механической обработки (сглаживания).

При окрашивании жидкими материалами после грунтования и шпатлевания (если последнее предусмотрено) наносят последующие слои покрытия. В совокупности все слои (грунтовочный, шпатлевоч - ный и верхние) представляют собой Систему покрытия Вместо шпатле - вочного слоя могут служить промежуточные слои материалов, усили­вающих барьерный эффект покрытий. Также не исключается нанесение вместо одного слоя грунтовки (для усиления противокоррозионного эффекта) двух слоев. Системы многослойных покрытий применяют преимущественно там, где требуется надежная долговременная защи­та: окрашивание автомобилей, самолетов, корпусов судов, наземных сооружений и т. д. Выбор той или иной системы зависит от характера объекта, его назначения, условий эксплуатации, требований к внеш­нему виду. Системы покрытий могут содержать до б слоев и более. Они могут быть однородными, т. е. изготовляться принципиально на одном типе пленкообразователя, например алкидном, виниловом, по - лиакрилатном, так и на разных типах. В последнем случае должно строго учитываться сочетание слоев с точки зрения адгезии.

В табл. 9.1 приведены примеры допустимых сочетаний некото­рых эмалей с грунтовками и шпатлевками для покрытий, эксплуати­руемых в атмосферных условиях.

Не исключается сочетание в одной системе водных и органорас­творимых лакокрасочных материалов.

Порошковые краски, в отличие от жидких, преимущественно наносят одним-двумя слоями непосредственно на металлическую по­верхность, не подвергая ее грунтованию и шпатлеванию. Роль грун­товок чаще всего выполняют конверсионные покрытия: фосфатные (на черных металлах), хроматные, оксидные (на цветных). Только в случае особо ответственных покрытий (футерование химической аппаратуры, защита труб) прибегают к применению грунтовок и многослойных покрытий. Все покрытия из жидких красок, эксплуа­тируемые в агрессивных средах, как правило, многослойные: обычно наносят 1-2 слоя грунтовки, затем 3-6 слоев химически стойкой эмали или лака; шпатлевание не проводят. При получении декоративных покрытий, напротив, нередко прибегают к многократному шпатле­ванию. При последующем нанесении тонкого слоя эмали отчетливо проявляются все дефекты зашпатлеванной поверхности. Поэтому первый слой, наносимый по шпатлевке, нередко называют Выяви - телъным.

Каждый последующий слой обычно наносят на хорошо отвер­жденный (высушенный) предыдущий слой. Однако нередко исполь­зуют принцип "мокрый по мокрому", т. е. на неотвержденный (слег­ка подсохший от растворителей) слой грунтовки или эмали наносят последующие слои. Такой прием сокращает производственный цикл и обеспечивает лучшую межслойную адгезию. Им пользуются, в ча­стности, при нанесении виниловых эмалей по алкидным грунтам и при получении многослойных мочевиноформальдегидных и мела - миноалкидных покрытий.

В настоящее время по экономическим соображениям прослежи­вается общая тенденция к сокращению числа наносимых слоев по­крытий. Это возможно делать при условии применения более каче­ственных лакокрасочных материалов, надежных методов подготовки поверхности, способов нанесения, обеспечивающих сплошность по­крытий. Уменьшение числа слоев также достигается применением лакокрасочных материалов с высоким и 100 %-м сухим остатком и нанесением составов в нагретом состоянии.