Термины «paint» и «surface coating» часто используются как взаимозаменяемые. Термин «surface ...

Термины «paint» и «surface coating» ... / Краткий исторический обзор /



Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытияТермины «paint» и «surface coating» часто используются как взаимозаменяемые. Термин «surface coating» является более общим и применим к любому материалу, который может быть использован в виде тонкой сплошной пленки на поверхности. Термин «paint» (краска, лакокрасочное покрытие) традиционно использовался для описания пигментированных материалов с целью отличить их от прозрачных пленок, которые более правильно называть лаками («lacquers» или «varnishes»). В данной книге будут рассматриваться главным образом «paints» (то есть пигментированные лакокрасочные материалы и покрытия); однако, как мы увидим, современные процессы окрашивания могут включать получение составных систем, в которых общее покрытиесостоит из нескольких тонких пленок, причем не все они могут быть пигментированными. Мы будем использовать оба термина в соответствии с контекстом, в котором обсуждаются конкретные лакокрасочные композиции

Лакокрасочные покрытиявыполняют двоякую функцию. Они обеспечивают удовлетворение эстетических требований, выполняют защитные функции, или и те и другие одновременно. Например, при окраске автомобилей лакокрасочное покрытиедолжно улучшить внешний вид автомобиля, то есть придать ему цвет и блеск, а если корпус изготовлен из малоуглеродистой стали, то оно должно обеспечить и защиту от коррозии. Если же корпус изготовлен из стеклопластика, тогда функция покрытиябудет только декоративной. Существуют очень веские экономические причины, по которым лучше окрашивать только наружную поверхность изделий, например из пластмасс, вместо окраски во всем объеме за счет использования пигментированных материалов при их изготовлении. Преимущества применения лакокрасочных покрытийособенно ясны в тех случаях, когда необходимо иметь широкий набор цветовых эффектов. Эта тема будет рассмотрена в главах, посвященных лакокрасочным материалам и покрытиямцелевого назначения (гл. 8—11).

При рассмотрении природы красок станет совершенно ясно, что очень важное значение имеет взаимосвязь между покрытиеми подложкой. Различны требования к краскам для древесины и для металла. Более того, методы нанесения и сушки красок могут сильно различаться. При разработке рецептуры краски для конкретной цели важно знать, где, в каких условиях будет эксплуатироваться окрашенное изделие, каковы требования к физическим и механическим характеристикам. Исследователь должен знать, каким методом краска будет наноситься и отверждаться. Так, краски для изделий из литой стали должны обладать хорошим сопротивлением к разрушению при ударе (то есть отслаиванию) , в то время как к покрытиямдля жестяных банок предъявляется требование высокой гибкости. Эти различные требования будут описаны в гл. 8—11, посвященных различным областям исггрльзования лакокрасочных материалов

Уже давно поняли, что трудно, если вообще возможно вполне удовлетворить разнообразным требованиям, используя только один слой краски. Достаточно перечислить требования, предъявляемые к типичному покрытию. Обычно требуются многие, если не вое, из следующих свойств: укрывистость, цвет, глянец, шеро хова ость поверхности защита от коррозии и все то, что вкладывается в понятие долговечность. Долговечность очень важный показатель, к которому мы будем часто возвращаться Число различных слоев, из которых состоит система покрытия, будет определяться типом подложки и условиями эксплуатации окращенного объекта. Типичная система глянцевого покрытияможет состоять из грунтовочного слоя, промежуточного слоя и верхнего слоя. Каждый из этих слоев может быть получен из пигментированных композиций, причем для формирования каждого слоя может быть использовано неоднократное нанесение соответствующего лакокрасочного материала. Например, может быть один слой грунтовки, промежуточный слой, полученный двукратным нанесением, и верхний слой также двукратного нанесения. Назначение каждого из слоев и, соответственно, их состав сильно различаются. Грунтовка должна укрыть подложку и обеспечить достижение хорошей адгезии между подложкой и промежуточным слоем. Она может также дополнительно повышать укрывистость, но это не является ее основной функцией. Промежуточный слой имеет два назначения: обеспечить укрывистость подложки и выравнивание поверхности, по которой будет нанесен верхний слой. Гладкую поверхность получают путем шлифования шлифовочной шкуркой после высушивания каждого слоя. Затем наносят верхний слой, который также вносит вклад в укрывистость и обеспечивает соответствующий эстетический эффект, например, цвет и глянец. В целом покрытиядолжны обеспечить защиту деревянных, металлических и других подложек, на которые они нанесены.

Целесообразно рассмотреть взаимосвязь между этими слоями. Механические и физические свойства каждого из слоев весьма различны. О назначении грунтовки обеспечить адгезию уже упоминалось. Кроме этого, может появиться необходимость уменьшить напряжения, которые возникают в покрытиипри отверждении и вследствие появления хрупкости верхнего (и промежуточного) слоя в результате процесса старения, или воспринять напряжения, возникающие при различных движениях подложки. Известно, что мягкие сорта дерева, используемые для оконных рам, расширяются и сжимаются в сухих (летом) и влажных (зимой) условиях почти на 10% поперек волокна, но намного меньше

вдоль волокон. Цвет промежуточного слоя должен приблизительно соответствовать цвету верхнего слоя. Обычно содержание пигментов в нем высокое, в противоположность верхнему слою. Причина этого в том, что от верхнего слоя требуется обеспечение максимального глянца и растяжимости. Использовать лакокрасочные материалы верхнего слоя в промежуточных слоях поэтому нецелесообразно.

Очень часто грунтовка должна обеспечить защиту от ioppo зии. Поэтому при использовании по стальным подложка/vi она должна содержать в своем составе химически активный антикоррозионный пигмент. Коррозионная защита может быть достигнута дополнительно другими методами, в частности химической обработкой подложки. Поэтому обычно технология получения покрытийвключает предварительную химическую обработку металла, главным образом алюминиевых или железных подложек. Последние наиболее часто обрабатывают фосфатным раствором, который обеспечивает образование кристаллического фосфатного слоя. Поэтому последующий слой грунтовки наносится на кристаллический неорганический слой, а не прямо на чистую поверхность металла.

Поверхности редко бывают тем, чем кажутся. За исключением благородных металлов, на поверхности почти всех других метал лов, по которым наносятся покрытия, находится не собственно металл, а оксидный слой. Поэтому чистота поверхности может быть неизвестна. Так как состояние поверхности сильно влияет на адгезионную прочность лакокрасочного покрытия, очень важно иметь это в виду. Поскольку больщинство поверхностей «загрязнены» и качество их не всегда одно и то же, необходимо, чтобы лакокрасочные материалы и получаемые покрытияне были очень чувствительны к загрязнениям и непостоянству состава поверх ностей. Такие материалы должны допускать присутствие на поверхности различных загрязнений в умеренных количествах; их часто называют «устойчивыми к загрязнениям» («robust»). Однако это не означает, что промышленные технологические процессы окраски не требуют предварительной обработки поверхностей, например, обезжиривания и упомянутой выше химической обработки.

Разрушение покрытийпри их эксплуатации в различных условиях обусловлено в основном изменениями в химической природе пленкообразователя с последующими изменениями в его механических свойствах. Поэтому усиленно проводятся исследования по созданию полимерови смолс целью повышения долговечности покрытийпри их эксплуатации. Разработка новых более качественных пигментов может повысить срок службы покрытий, но в большинстве случаев наиболее слабым звеном в системе покрытияявляется пленкообразователь. Одним из следствий этого является необходимость разработки материалов и покрытийдля

конкретных областей использования. Этот подход позволяет избежать компромиссов, на которые приходится идти в случае материалов общего назначения. По экономическим или другим причинам наилучший материал для данного конкретного применения может быть недоступен, вследствие чего неизбежен компромисс между ценой и эксплуатационными качествами. Действительно, соотнощение цена эффективность конкретной лакокрасочной композиции обычно является доминирующим по сравнению с другими факторами на рынке промышленных красок.


Смотрите также:

Краткий исторический обзор

Краткий исторический обзор


Предполагают, что первобытные люди огоаляли первые краски около 25 000 лет тому назад. Они были охотниками и жителям ...
Высокомолекулярные пуненкообразователи

Высокомолекулярные пуненкообразователи


Почти все высокомолекулярные полимерыполучают радикальной полимеризациейсмесей виниловых, акриловых или метакри ловых мономе ...
Добавки

Добавки


Наиболее простая лакокрасочная композиция, состоящая из пигмента, диспергированного в связующем, и жидкой фаз ...





Valid XHTML 1.0 Transitional

Вверх