При окраске цинконаполненных покрытий возникают те же
advertisement
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
