При окраске цинконаполненных покрытий возникают те же

реклама
ОСОБЕННОСТИ ОКРАСКИ ЦИНКОНАПОЛНЕННЫХ ГРУНТОВ
При окраске цинконаполненных грунтов возникают те же проблемы, что и при окраске
любой другой цинковой подложки. С одной стороны, цинконаполненный грунт имеет
определенную степень шероховатости, пористости или наличие частично растворимого
связующего (в случае с органическими ЦНС), что благоприятствует адгезии последующего
слоя краски (в сравнении с гладкой горячеоцинкованной поверхностью). С другой стороны,
многие финишные покрытия все-таки проявляют несовместимость даже с такой «удобной»
подложкой, и на этот счет существует больше гипотез, чем практических решений. Далеко не
все понятно в механизме такого «отказа» покрытий, однако очевидно, что суть проблемы
кроется в 1) свойствах поверхности самого грунта; 2) свойствах покрывного слоя; 3) наличии
постороннего материала, нарушающего адгезию между двумя покрытиями.
Связующие, входящие в состав красок, имеют различную совместимость с различными
субстратами. Кроме того, реактивность цинка с компонентами как окружающей среды, так и
покрытий, усугубляет проблему. В частности, краски, содержащие жирные кислоты (масляные,
пентафталевые), могут отслоиться от цинковой поверхности через полтора года, особенно в
условиях повышенной влажности или погружных. Причиной тому является образование
водорастворимого цинкового мыла вследствие реакций между жирными кислотами и
продуктами коррозии цинка.
Хорошие результаты в таких случаях дает применение промежуточного грунта, в частности
на основе поливинилбутиральной или эпоксидной смолы. Также хорошо зарекомендовали себя
многие латексные и силиконовые краски.
Наиболее проблематичным с точки зрения совместимости с другими покрытиями является
цинксиликатный самоотверждающийся грунт на основе жидкого стекла, и чаще всего его не
окрашивают вообще, но при необходимости следует применять поливинилбутиральный
адгезионный грунт. В Табл. 1 приведены некоторые рекомендации по окраске различных
цинконаполненных грунтов.
Причиной отслоения может являться наличие на поверхности водорастворимых солей, в том
числе противообледенительных, притягивающих воду под покрытие осмотически. Они, как и
любые другие загрязнения, могут накопиться на загрунтованной поверхности в процессе
транспортировки и хранения. Известны случаи, когда соли, образовавшиеся на цинковом
покрытии под воздействием SO2 и SO3 и H2S в условиях промышленной атмосферы вблизи
химзаводов и бумажных фабрик, препятствовали адгезии виниловых покрытий, обычно хорошо
совмещающихся с цинковой подложкой.
Водорастворимые соли легко смываются с поверхности непористых (напр. эпоксидных)
цинконаполненных грунтов. Но свеженанесенные цинксиликатные покрытия пористы, и соли,
проникшие в толщу покрытия, хотя и способствуют скорейшему его переходу в изолирующую
фазу, являются причиной осмотического отслоения поверхностных покрытий впоследствии.
Кроме того, в порах сухого на вид цинксиликатного грунта может содержаться определенное
количество воды, которая может себя проявить, особенно в случае с некоторыми
полиуретановыми покрытиями, чувствительными к влаге.
По мере старения покрытия в нем и на его поверхности накапливаются продукты
взаимодействия цинка с окружающее атмосферой. Как правило, они держатся достаточно
прочно, и иногда требуется обработка жесткой щеткой или струей воды высокого давления.
Если связующим цинконаполненного грунта является термопластичная смола (хлоркаучук,
стирол), то частичное ее растворение и перемешивание со связующим покрывного слоя
способствует дополнительной адгезии. Однако эпоксидные и полиуретановые грунты такого
эффекта не дают, так как связующее химически сшито и стойко к растворителям.
Часто встречающийся дефект покрытия – сухой распыл. Особенно он свойственен
этилсиликатам. В сухую, жаркую или ветреную погоду капли материала успевают подсохнуть,
прежде чем лягут на поверхность, и тогда формируется порошкообразное покрытие, также не
способствующее адгезии последующих слоев краски. Аналогичная проблема может возникнуть
и в том случае, когда при нанесении не производилось перемешивание быстро
расслаивающегося цинконаполненного материала - участки покрытия, чрезмерно насыщенные
пигментом и обедненные связующим, также образуют непрочное покрытие. Данная проблема
вообще свойственна всем высоконаполненным системам, и цинконаполненные – не
исключение. Для обеспечения контакта частиц цинка между собой высокое наполнение
лакокрасочной системы (на основе органических связующих) пигментом является просто
необходимым условием, и если в сухом покрытии содержится 95% металлического цинка, то
связующего, соответственно – всего 5%. Однако не всякое связующее способно обеспечить
достаточную прочность покрытия при таком соотношении, а последующая окраска может
усугубить проблему. В свеженанесенном цинконаполненном покрытии возникают
существенные внутренние напряжения растяжения вследствие его усадки, которые со временем
компенсируются за счет формирования в его тоще продуктов коррозии цинка, и переходят в
напряжения сжатия (настолько существенные, что в отличие от жестких и химически
связанных с подложкой цинксиликатов органические цинконаполненные грунты, особенно во
влажных условиях эксплуатации вспучиваются - либо отслаиваясь от подложки, либо
расслаиваясь). Но пока уплотнения не произошло, целостность покрытия может быть
нарушена при окраске более жесткими материалами, например эпоксидными, дающими усадку
при отверждении. В этом случае цинксиликатный грунт не выдерживает дополнительных
напряжений и продольно расслаивается (когезионное растрескивание). При этом одна его часть
остается на подложке, а другая – на отслоившемся покрытии1. Такой же эффект может
проявиться при циклическом изменении температуры и влажности, вызывающем переменные
напряжения сжатия и растяжения в пленке. Чтобы минимизировать вероятность отслоения, не
следует увлекаться толстослойными покрытиями, или наносить их в несколько слоев. Хорошие
результаты дает применение термопластичных покрытий и пигментированных чешуйчатыми
наполнителями (напр. алюминиевой пудрой и стеклохлопьями). Радикальным решением такой
проблемы является окраска после состаривания покрытия в течение нескольких недель или
месяцев. в результате чего оно уплотнится максимально. Однако, с другой стороны, существует
риск того, что за это время он успеет накопить в себе растворимых солей и загрязнений,
которые едва ли будут способствовать адгезии последующих покрытий.
Другая причина когезионного ослабления покрытия лежит в способе отверждения
связующего. Окраска еще не отвержденного двухкомпонентного эпоксидного грунта, как
правило, не несет отрицательных последствий, так как в пленке есть все необходимое для его
правильного формирования – и смола, и отвердитель. Следует лишь дать улетучиться
растворителю. Однако покрытия на основе оксидирующихся смол (напр. алкидных – ПФ и т.п.)
требуют контакта с кислородом, полиуретановые и этилсиликатные - контакта с атмосферной
влагой, термопласты – полного испарения растворителя. В таких случаях окраска должна
производиться только после достаточного отверждения грунта. В большинстве случаев это
время можно сократить путем создания наиболее благоприятных условий – повышением
температуры, повышением или понижением влажности. Однако не всегда наблюдается прямая
зависимость между условиями сушки и отверждением. Например, для водоразбавляемых
цинксиликатов понижение относительной влажности воздуха способствует скорейшему
достижению водостойкости покрытия, но температура 20-250С для некоторых марок является
оптимальной – дальнейшее ее повышение даст тот же результат, что и понижение.
Следующей проблемой при окраске цинксиликатоов является пузырение. Поскольку ЦСпокрытие микропористое, впитывающаяся в него краска вытесняет воздух, и если ода
достаточно вязкая, неизбежно образование многочисленных пузырей и кратеров. Это
характерно для всех пористых поверхностей, и наилучшим решением в таком случае является
нанесение слоя краски, разбавленной растворителем, желательно низколетучим. В результате
этой процедуры краска легко проникает в поры и запечатывает их, пузыри лопаются и
затягиваются. Иногда перед нанесением грунта поверхность смачивают чистым низколетучим
растворителем.
1
Речь идет об этилсиликатных ЦНС. К ЦСС на водной основе это, как правило, не относится.
Таблица 1
СИСТЕМЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ
+
+
++
+++
+
+
-
+
++
+
++
+
+
++
+
+
++
ОК
+
++
+
+++
++
++
++
+
+
++
НА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ
СВЯЗУЮЩИХ
++
++
-
++
+++
++
-
-
++
+
-
НА СВЯЗУЮЩИХ, ХИМИЧЕСКИ
ОТВЕРЖДАЕМЫХ СВЯЗУЮЩИХ
ВЛАГООТВЕРЖДАЕМЫЙ
ПОЛИУРЕТАН
++
+
+++
+++
+++
++
++
+++
++
+
++
++
++
+++
++
+++
++
++
++
++
+
+++
СУШКИ
ХЛОРКАУЧУК
АКРИЛОВАЯ ДИСПЕРСИЯ
ЭПОКСИД
КАРБОКСИЛИРОВАННЫЙ ВИНИЛ
КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ЭПОКСИД
ЧИСТЫЕ СИЛИКОНОВЫЕ СМОЛЫ
++
*
ФЕНОЛЬНЫЕ СМОЛЫ
+
ОРГАНОРАЗБАВЛЯЕМЫЙ АКРИЛАТ 1
++
ЦИНКСИЛИКАТНАЯ
С ПОСЛЕДУЮЩИМ
ОТВЕРЖДЕНИЕМ
ЦИНКСИЛИКАТНАЯ
САМООТВЕРЖДАЮЩАЯСЯ
ЭТИЛСИЛИКЦИНКСИЛИКАТНАЯ
САМООТВЕРЖДАЮЩАЯСЯ
ГИДРОКСИЛИРОВАННЫЙ ВИНИЛ
+
1
ПОЛИУРЕТАН ВОДООТВЕРЖДАЕМЫЙ
ИЛИ 2-Х УПАКОВОЧНЫЙ
*алкиды, эпоксидные эфиры, уралкиды,
-
ТИП ГРУНТОВКИ
фенольные лаки, масляные краски и другие
системы на основе жирных сложных эфиров.
Предполагается, что пленка грунтовки
полностью сформировалась, и системы
наносятся на чистую, сухую загрунтованную
поверхность,
1
Не применять адгезионные грунты. Другие
промежуточные слои могут быть полезны.
!: Данная таблица является общим
руководством, поэтому в отдельных случаях
возможны исключения/отступления.
Приемлемость конкретной краски или
грунтовки зависит от применяемого типа
смолы, ее марки, особенностей рецептуры и
состояния оцинкованной поверхности в
момент нанесения.
+++ - ПОДХОДИТ.
++ – ЗАВИСИТ ОТ СВОЙСТВ
КОНКРЕТНОГО ПРОДУКТА. ЖЕЛАТЕЛЬНО
НАНЕСЕНИЕ АДГЕЗИОННОГО ГРУНТА.
+ – НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ БЕЗ
ПОДХОДЯЩЕГО АДГЕЗИОННОГО ГРУНТА.
- - НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
Скачать