ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многослойные лакокрасочные покрытия из "Общая химическая технология Том 2" Первый слой покрытия, наносимый непосредственно на металл, называется г р у н т о м. Назначением грунта является защита металла от коррозии и надежное сцепление с поверхностью. В состав этого слоя вводят антикоррозионные пигменты (железный сурик, цинковый крон) и пленкообразующие вещества, обладающие хорошей адгезией и водостойкостью. К числу таких пленкообразующих относятся модифицированные полиэфирные, алкилфенольные, эпоксидные и другие смолы, а также масла. [c.795] Для выравнивания окрашиваемой поверхности (если это требуется) поверх грунта после сушки наносят шпаклевочную массу, отличающуюся от эмали большим содержанием наполнителей и соответственно более густой консистенцией. Затем на поверхность наносят несколько слоев краски и иногда слой лака. Для лучшего сцепления между слоями перед нанесением следующего слоя покрытия предыдущий слой после сушки обрабатывают пемзой или абразивными шкурками, придавая поверхности микрошероховатость. Если требуется придать покрытию зеркальный блеск, последний (верхний) слой полируют. [c.795] Защитная способность лакокрасочного покрытия зависит от адгезии его слоев к покрываемой поверхности и непроницаемости по отношению к внешней среде, в частности к влаге. Адгезия грунта к покрываемой поверхности является, по-видимому, результатом суммарного действия сил электростатического притяжения, химического взаимодействия и механического сцепления между молекулами грунта и поверхностью. Силу адгезии определяют как нагрузку (в кг), которую надо приложить к единице поверхности (в см ) для отделения пленки от поверхности твердого тела. Важным условием адгезии является хорошее смачивание грунтом поверхности, сопровождающееся вытеснением с нее воздуха. [c.795] Согласно электростатической теории, адгюия твердых пле.нок вызывается электростатическим притяжением зарядов двойного электрического слоя (микроконденсатора), образованного на поверхности раздела пленки и покрытого ею материала. Полярные группы мо.чекул в слое грунта притягиваются к покрываемой поверхности, и молекулы соответственно ориентируются па пей, В дальнейшем, при образовании твердой пленки, эти молекулы фиксируются иа поверхности в том же ориентированном положении. [c.795] Электростатические силы играют большую роль при напесепии на металлы химически инертных пленкообразующпх веществ, иапример карбоцепных линейных полимеров, молекулы которых малоподвижны, а полярные группы в цепи равномерно распределены (нитроцеллюлоза, поливинилхлорид). В таких пленкообразующих веществах силы когезии, т. е. сцепления молекул внутри пленок, обычно превалируют над силами адгезии. [c.795] Гораздо большее практическое значение имеют относительно низкомолекулярные пленкообразующие вещества, которые легко ориентируются и сорбируются на поверхности металла или вступают с ним в химическое взаимодействие. При дальнейшей полимеризации в этих случаях образуются пленки сетчатой структуры, отличающиеся хорошей адгезией и когезией, причем адгезия преобладает над когезией. Такие пленки образуют растительные масла, глифталевые и эпоксидные смолы нередко эти вещества добавляют к карбоцепным полимерам для увеличения адгезии. [c.795] Пограничный слой молекул грунта на поверхности металла, образующийся в результате действия электростатических сил или химического взаимодействия, обладает повышенной защитной способностью по сравнению с изолированной пленкой. [c.795] Последующие слои покрытия, наносимые на грунт, сцепляются с ним и между собой вследствие растворения предыдущего высохшего слоя растворителем, содержащимся в последующем слое. Если пленкообразующее вещество предыдущего слоя приобрело сетчатую структуру и стало нерастворимым, поверхность слоя обрабатывают абразивным материалом для улучшения механического сцепления. [c.796] Толщина каждого слоя покрытия обычно равна 10—30 J-, за исключением более толстых слоев шпаклевки, служащих для выравнивания поверхности. Слои большой толщины (более 30 i-i) медленнее высыхают и менее прочны кроме того, при испарении растворителя и летучих продуктов поликонденсации значительно сокращается объем толстой пленки (происходит ее усадка), что вызывает большие внутренние напряжения в пленке и заметно ухудшает ее адгезионную способность. [c.796] Сопротивление лакокрасочных покрытий прониканию воды, вызывающей коррозию металлов и набухание древесины, также зависит от ряда условий. Процесс проникания воды сквозь пленку может быть разделен на несколько стадий, начальной из них является смачивание поверхности влагой. Гидрофобность пленки молено значительно повысить нанесением на покрытие тонкого слоя смазки или воскообразного состава. Особенно большое значение это имеет во влажном тропическом климате. Помимо водонепроницаемости, в этом случае покрытиям надо придать еще стойкость к разрушающему действию плесеней. Для этого в воскообразные составы или непосредственно в лакокрасочные материалы вводят фунгициды (пентахлорфенол, оксихинолят меди, салициланилид и др.). [c.796] При смачивании покрытия влагой молекулы воды сорбируются на нем и постепенно проникают сквозь пленку под действием капиллярных сил по многочисленным порам, которые могут образоваться в пленке в результате улетучивания растворителя. Проникание влаги сквозь пленку обусловлено также явлениями диффузии, осмоса и электроосмоса и может сопровождаться сильным набуханием, если в пленкообразующем содержатся полярные группы (гидроксильные или карбоксильные). Присутствие в пленке гидрофильных пластификаторов, катализаторов, пигментов также способствует большему набуханию ее в воде. Вода раздвигает молекулы полимера, ослабляя их взаимосвязь это сопровождается увеличением объема и понижением прочности пленки. Через плотные пленки с большой энергией межмолекулярных связей или пленки сетчатого строения диффузия воды заметно затруднена такие пленки мало склонны к набуханию. [c.796] Если пленка содержит водорастворимые вещества, вода, проникающая в пленку, растворяет их. [c.796] Рассматривая пленку как полупроницаемую мембрану, можно представить, что осмотическое давление, создаваемое в системе вода—пленка—водный раствор, приводит к дальнейшей интенсивной диффузии воды сквозь пленку, что проявляется в образовании на ней пузырей. По отношению к электролитам, содержащимся в воде, которая проникла в пленку, лакокрасочные покрытия могут вести себя как избирательно проницаемые мембраны. [c.796] На лакокрасочных заводах иногда употребляют термин—шпатлевка. [c.796] Пигменты, содержащиеся в пленке, могут сильно затруднить проникание сквозь нее воды вследствие, например, черепицеобразного расположения чешуйчатых частиц пигментов (стр. 773), а также благодаря явлениям сорбции и хемосорбции пленкообразующего вещества иа поверхности пигментов. Кроме того, некоторые пигменты при проникании воды в пленку оказывают пассивирующее действие на металлы. Такие пипменты, к числу которых относятся свинцовый сурик (пассивирует железо) и цинковый крон, специально вводят в грунты. Еще более сильным пассивирующим действием обладают новые пигменты—калиево-бариевый хромат и стронциевый крон. [c.797] В последнее время начинают применять так называемые фосфати-рующие грунты, содержащие поливинилбутираль, тетраоксихромат цинка, фосфорную кислоту и бутанол. При нанесении на поверхность такие грунты одновременно фосфатируют ее и создают пассивирующий слой. [c.797] Хорошим антикоррозионным действием обладают также грунты на основе виниловых смол с высоким содержанием цинковой пыли (90—95%). Такие покрытия защищают металл вследствие образования на поверхности гальванических пар цинк—покрываемый металл (электрохимическая защита). [c.797] Вернуться к основной статье