Как было указано выше, при производстве автомобилей в настоящее время в основном испол ...

Как было указано выше, при производс ... / Усовершенствованный процесс /



Технология окраски с применением основного слоя и прозрачного наружного слоя

Технология окраски с применением основного слоя и прозрачного наружного слояКак было указано выше, при производстве автомобилей в настоящее время в основном используются отделочные покрытияс металлическим огтенком. Таким покрытиямблагодаря привлекательному внешнему виду, вероятно, и в дальнейшем обеспечен большой спрос, т. к. и по цветовым характеристикам и по свойствам они отвечают требованиям потребителей. Однослойные отделочные покрытияс металлическим оттенком в том виде, в каком они сейчас существуют, готовятся на основе термопластичных или термореактивных акрилатных связующих.

Однако они имеют ряд недостатков по сравнению с покры тиями насыщенных цветов:

а) пониженный блеск, особенно для покрытийсветлых тонов;

б) ограниченное применение некоторых видов пигментов, например, органических;

в) пониженная устойчивость в кислых средах;

г) трудности нанесения (для улучшения этого показателя целесообразно использовать покрытияна основе НВД термореактивных акрилатов).

Несколько десятилетий назад был предложен способ введения алюминиевых чешуек в самостоятельный слой покрытия(в основной слой), который перекрывается слоем прозрачного связующего. Такая технология используется при нанесении многоцветных покрытийна велосипедные рамы.

Многие европейские производители автомобилей отдают предпочтение этой технологии, поэтому с конца 1960 х гг. при

окраске широко применяется система с основным слоем, содержащим алюминиевые чешуйки, и прозрачным наружным слоем. Основной слой обеспечивает укрывистость и металлический оттенок, а прозрачный слой придает блеск, чистоту тона и повышенную долговечность. Такая технология получила широкое распространение и в настоящее время используется в Западной Европе, Японии и интенсивно развивается в США. Химизм процесса.

Свойства основного слоя: а) высокая укрывистость, которая достигается при нанесении тонкой пленки (10 мкм);

б) быстрое удаление растворителя продолжительность сушки перед нанесением прозрачного покрытиясоставляет 2—3 мин;

в) максимальный металлический эффект достигается при низком сухом остатке (20%); г) «совместимость» с прозрачным покрытием, т. е. хорошая адгезия и отсутствие стекания прозрачного покрытия.

— В качест ве—связующе го для основног о слоя используется термореактивное полимерноесвязующее, модифицированное другими полимерамитипа ацетобутирата целлюлозы, вводимыми в состав композиции для улучшения условия формирования пленки и ускорения испарения растворителя. В качестве связующего применяют либо не содержащий масел полиэфир, либо термореактивный акрилатный полимер, активно взаимодействующий с азотсодержащими смолами(например меламиновыми). Характеристики этих двух типов связующих приведены ниже:

Полиэфирное Позволяет получить продукт с очень низким сухим остатком связующее (10—12%), обеспечивающий прекрасный металлический оттенок и легкость нанесения (в основном используется в Западной Европе)

Акрилатное Более высокий сухой остаток, чем у полиэфирного связующего связующее (15—20%), менее выраженный металлический эффект, но более высокая гладкость покрытияи меньшая продолжптельность процесса окраски. (В основном используется в Японии и США)

Свойства прозрачного слоя: а) высокая прозрачность и «совместимость» с основным слоем; б) обеспечивает повышенную стойкость к действию УФ лучей, выдерживает более 3 х лет в условиях экспозиции в штате Флорида.

В качестве связующего для прозрачного слоя используют термореактивный акрилатный полимер, отверждаемый меламиновой смолойс добавками поглотителей ультрафиолетовых лучей и светостабилизаторов.

Для получения максимального блеска и защиты от ультрафиолетовых лучей толщина пленки наносимого материала должна составлять 35—50 мкм.

Процесс нанесения. Основной слой наносят в виде двухслойного покрытия«мокрым по мокрому» с непродолжительной промежуточной сушкой на воздухе. Это необходимо для получения высокой укрывистости и хорошего внешнего вида. После нанесения второго слоя покрытиевыдерживается на воздухе (2— 3 мин); иногда сушка ускоряется подачей теплого воздуха, после чего наносится 1 или 2 слоя прозрачного покрытия. Обычно толщина пленки основного слоя составляет 15 мкм, прозрачного слоя 35—50 мкм. Окончательное отверждение покрытияпроизводится при 130С в течение 30 мин.

Цвет и пигментирование. Для пигментирования покрытийс металлическим оттенком используются такие пигменты, которые при соответствующих методах диспергирования и стабилизации обеспечивают прозрачность покрытия. Полная прозрачность цветных пигментов позволяет с помощью металлических чешуек получить яркое, сверкающее покрытиес металлическим эффектом.

При обеспечении максимальной прозрачности металлический оттенок будет зависеть от ориентации металлических чешуек. Как было описано выше, максимальный металлический эффект достигается тогда, когда каждая чешуйка ориентируется параллельно поверхности. Отражающую способность покрытияс металлическим оттенком можно измерить с помощью гониофотометра, который часто используется для замеров отражения непигментй рованных серебристых покрытий. В таких покрытияхможно не учитывать отражение или поглощение света за счет цветных пигментов.

На рис. 9.6 представлены сравнительные данные для различных покрытийс металлическим оттенком. Из рисунка видно явное превосходство полиэфирных покрытийс низким содержанием сухого остатка. Отражение измеряли при стандартном угле падения (45) и различных углах наблюдения и полученные данные откладывали на графике. Более высокое положение на кривой соответствует лучшему отражению, что характеризует степень ориентации металлических чешуек параллельно поверхности.

Ориентация металлических чешуек. Как уже отмечалось ранее, важнейшим фактором, влияющим на ориентацию алюминиевых чешуек, является «схватывание» или усадка пленки в процессе высыхания. Испарение растворителя из пленки в процессе высыхания ограничивает свободу передвижения чешуек (типичный размер 10—25 мкм). Силы поверхностного натяжения, а также довольно большие размеры чешуек способствуют ориентации чешуек параллельно поверхности. Однако, в случае каких либо отклонений от параллельного расположения чешуек получаются покрытияс различным внешним видом, иными словами, покрытия, в которых все чешуйки расположены абсолютно параллельно подложке, обеспечивают более высокий блеск по сравнению с

покрытиями, где чешуйки ориентированы под разными углами, например до 20. В первую очередь это относится к основным слоям с очень яркими тонами и низким сухим остатком. Кроме того, толщина сухой пленки приблизительно равна или часто может быть меньше, чем длина чешуек. Это очень ограничивает движение чешуек, особенно если происходит усадка тонкой пленки на завершающей стадии процесса сушки покрытия. Все эти факторы обуславливают преимущества применения для основного слоя материалов с низким сухим остатком.

Состав подслоя. Можно утверждать, что наиболее высокое качество системы покрытия, включающей основной слой и прозрачный слой, может быть обеспечено при применении полиэфирной шпатлевки (не содержащей масла), так как в этом случае повышается стойкость системы покрытияк расслаиванию. Как было отмечено ранее, эпоксидные материалы склонны к расслаиванию на границе раздела подслой основной слой, особенно при воздействии УФ излучения. Следствием этого является преждевременное разрушение системы покрытия, состоящей из основного и прозрачного слоев.

Применяемые в настоящее время полиэфирные шпатлевки, а также прозрачные слои, содержащие поглотители УФ излучения и светостабилизаторы, позволили решить эту проблему.

Практически внешний вид покрытийс основным слоем как при испытаниях во Флориде, так и в эксплуатационных условиях, был совершенно одинаков (см. ниже).

Внешний вид покрытийи долговечность. Испытания долговечности во Флориде (5 южной широты) представляют собой традиционный способ определения долговечности в nafypnbix условиях, используемый в автомобильной промышленности : Флорида является весьма подходящим районом для таких испытаний благодаря высокому уровню УФ излучения и повышенной влажности.

Ранее в качестве основы для прозрачных слоев применялись алкиды, однако такие покрытияразрушались под действием УФ лучей в течение 12 мес.

Современные прозрачные слои на основе термореактивных акрилатных связующих имеют гарантированную долговечность от 3 до 5 лет. Такой высокий уровень долговечности обеспечивается современной технолошей, связанной с применением, основного и прозрачного слоев.

Следует отметить, что в соответствии с существующими стандартами высококачественное покрытиедолжно выдерживать без разрушения испытания во Флориде в течение двух лет. Для данного вида покрытийвозможно использовать более широкий ассортимент пигментов, чем для термореактивных и термопластичных акрилатов, т. к. при использовании органических пигментов практически не происходит изменения цветовых характеристик при экспозиции в атмосферных условиях.

Органические пигменты имеют высокую прозрачность и низкую укрывистость и иногда обладают недостаточной стойкостью. Однако, поскольку к основному покрытиюне предъявляются требования по блеску, можно использовать высоконаполненные пигментированные тонкие пленки (толщина 15 мкм). В этом случае прозрачный слои будет обеспечивать необходимый блеск и защиту от ультрафиолетового излучения.


Смотрите также:

Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия


Термины «paint» и «surface coating» часто используются как взаимозаменяемые. Термин «surface coating» является более общим и применим ...
Компоненты красок

Компоненты красок


Природа полимеровили смолДля красок различного целевого назначения сильно различается. Это обусловлено различиями в методах нанесения ...
Масляносмоляные связующие

Масляносмоляные связующие


Их получают нагреванием растительных масел с природными смолами, такими как канифоль, ископаемые смолы, например, копалы и смолакаури ...





Valid XHTML 1.0 Transitional

Вверх