Лакофарбові покриття.

Лакофарбові матеріали - багатокомпонентні сполуки, здатні при нанесенні тонким шаром на поверхню виробів висихати з утворенням плівки, утримуваної силами адгезії. Плівка може бути безбарвної або пофарбованої, прозорої або непрозорої.

У машинобудуванні лакофарбові матеріали застосовують для одержання захисних, декоративних і електроізоляційних покриттів на виробах, виготовлених з металів і неметалічних матеріалів (дерево, пластмаси й т.п.).

Найважливішими компонентами лакофарбових матеріалів є плівкоутворювачі, розчинники й пігменти. Крім того, до складу лакофарбових матеріалів можуть входити пластифікатори, наповнювачі, сикативи, каталізатори, затверджувачі, ініціатори й прискорювачі полімеризації, емульгатори, добавки для поліпшення змочування й розтікання по поверхні (розливу), тиксотропні добавки й ін. Деякі із цих компонентів уводять до складу лакофарбового матеріалу незадовго до його застосування або в процесі нанесення на поверхню внаслідок обмеженого строку придатності («життєздатності») одержуваної суміші.

Плівкоутворювачі повідомляють лакофарбовий матеріал здатність до утворення плівки й значною мірою визначають її основні властивості (адгезію, механічну міцність і стійкість до фізичних і хімічних впливів зовнішнього середовища, таким як перепади температур, кисень повітря, вода й водяні пари, розчинники, хімічні реагенти й ін.). Плівки, що утворяться, прозорі й безбарвні або пофарбовані в жовтий або коричневий колір. Виключення, становлять плівки бітумів, що відрізняються непрозорістю й чорним кольором.

У більшості випадків плівкоутворювачі є органічними речовинами типу олігомерів або полімерів з порівняно невеликою молекулярною вагою.

Залежно від здатності зберігати первісні властивості в процесі утворення плівки, у тому числі плавкість і розчинність, або в результаті хімічних процесів переходити в необоротний стан, плівкоутворювачі підрозділяють на не затверджуючі (не перетворювані, термопластичне) і затвердження

перетворювані, термореактивні).

До складу деяких лакофарбових матеріалів може входити два й більше плівкоутворювачі.

При введенні в лакофарбовий матеріал нерозчинних порошкоподібних компонентів-пігментів і наповнювачів – плівко утворювачів змочують частини дисперсного середовища а в процесі плівко утворювання скріплюють ці частини плівки.

Наповнювачі додають для здешевлення лакофарбових матеріалів, а також поліпшення щільних і захисних властивостей покриттів. Вони є природними продуктами. До числа їх ставляться крейда, каолін, барит, тальк, кізельгур і ін. деякі наповнювачі вводять для підвищення термостійкості покриттів, наприклад слюду й азбест. Основні види лакофарбових матеріалів, застосовуваних у машинобудуванні. Залежно від складу й призначення лакофарбові матеріали, застосовувані в машинобудуванні, поділяють на лаки, ґрунтовки, шпаклівки, фарби (у тому числі емалі).

Лаки - розчини плівкоутворювач в органічних розчинниках. Вони служать для одержання прозорих покриттів або нанесення поверхневого шару по шарі емалі для збільшення блиску покриття. Ґрунтовки, шпаклівки й фарби являють собою пігментіровані лаки або оліфи (сушачі масла з добавкою каталізатора процесу висихання - сикативу). Фарби, виготовлені на лаках, називають емалевими фарбами або емалями, а виготовлені на оліфі олійними фарбами.

Ґрунтовки застосовують для нанесення нижніх шарів покриття, які забезпечують міцну адгезію з офарблюється поверхні, що і мають гарні антикорозійні властивості.

Існує кілька типів ґрунтовок для металу. Ґрунтовки, що містять як пігменти залізний сурик і цинкові білила, захищають метал від проникнення вологи. До числа таких ґрунтовок ставляться ГФ-020, ГФ-032ГС, ФЛ-ОЗ-ДО, ЭП-09Т червоного.

Пасивірюючі грунтовки, що містять у якості пігментів цинкові, стронцієвий крони й інші хромати. При проникненні вологи в шар ґрунтовки вона частково

розчиняє пігмент і збагачуючись іонами CrO, пасивує метал. До числа ґрунтовок, що пасивують, ставляться ГФ-031, ФЛ-ОЗ-Ж, ФЛ-086, АК-069, АК-070 і ін.

Фосфатуючи ґрунтовки, крім дії, що пасивує, забезпечуваного хромативними пігментами, фосфатує в метал внаслідок присутності фосфарної кислоти. У порівнянні з іншими вони забезпечують значно кращу адгезію до чорних і кольорових металів. У багатьох випадках, застосовуючи їх, можна виключити попереднє фосфататовані поверхні. До числа фосфатованих ґрунтовок ставляться ВЛ-02, ВЛ-08, ВЛ-023 і ін.

Проектовані ґрунтовки містять велика кількість цинкового пилу, що забезпечує катодний захист металів, особливо ефективну в морській воді.

Шпаклівки застосовують для вирівнювання поверхні; вони мають в'язкість, значно більше високу, чим інші лакофарбові матеріали. Це досягається введення в склад шпаклівки більшої кількості пігментів і наповнювачів.

Адгезія шпаклівок до металу звичайно гірше, ніж до шпаклівок, і тому їх наносять по шару шпакльовки. Виключення складає єпоксидні шпаклівки, які можна наносити відповідно на метал.

Емалі застосовують для створення верхнього шару покритий по шару ґрунтовки або шпаклівки. Вони повинні придавати покриттю відповідний колір, і стійкість в умовах експлуатації.

Олійні фарби потрібні для получення грунтовочних і верхніх шарів покриттів.

Захист лакофарбовими покриттями

Широке поширення одержали лакофарбові покриття, які служать бар'єром, що перешкоджає дифузії й обмежує доступ агресивного середовища до захищеної поверхні. При введенні в лакофарбові матеріали інгібіторів корозії або пасиваторів захисна дія покриттів підсилюється. Лакофарбові покриття мають ряд переваг перед іншими видами захисних покриттів:

- простота нанесення й можливість застосування для захисту встаткування й металоконструкцій більших габаритів і складної конфігурації;

- можливість підновлення й ремонту лакофарбового покриття безпосередньо на місці експлуатації;

- можливість сполучення лакофарбового покриття з іншими методами захисту, що дозволяє використовувати його в більше твердих корозійних умовах;

- можливість одержання покриття будь-якого кольору;

- більше низька вартість у порівнянні з іншими видами захисних покриттів.

Ці переваги дозволяють широко використовувати лакофарбувальні покриття для протикорозійного захисту встаткування й металевих конструкцій.

У цей час до 80 % всіх захисних і декоративних покриттів, застосовуваних у світі, у тому числі й у Україні, є лакофарбовими.

До основних недоліків лакофарбових покриттів варто віднести їх обмежену паро-, газо- і водонепроникність і недостатню термостійкість.

Залежно від сполуки пігментів і плівкоутворювальної основи лакофарбові покриття можуть виконувати роль бар'єра,