Пленкообразующие материалы

Тема 2.3.1. Пленкообразующие материалы

Содержание темы по рабочей программе. Физико-химические основы материаловедения: сведения о лакокрасочных материалах и их маркировка. Защитные покрытия. Виды и свойства защитных материалов Фосфатирование. Грунтование. Шпатлевание. Нанесение и сушка эмалей. Шлифование и полирование покрытий.

Сведения о лакокрасочных материалах и их маркировка.

К пленкообразующим относятся материалы, которые после нанесения их на обрабатываемую поверхность образуют связанные с этой поверхностью пленки (рис.53). Эти материалы должны обладать высокой адгезионной способностью (схватываться) по отношению к обрабатываемым материалам. Пленкообразующие материалы это высокомолекулярные соединения, которые должны обладать высокой твердостью, эластичностью, устойчивостью к влиянию ультрафиолетовых лучей, кислорода, к нагреву до 50 - 60°С, к действию слабых концентраций сернистого газа, серной и соляной кислот, а других растворов, иметь минимальную водонабухаемость и паропроницаемосты.

Рисунок 53 Классификация пленкообразующих материалов

Компонентами пленкообразующих материалов являются:

Л акокрасочные материалы

Лакокрасочные покрытия — материалы на основе пленкообразующих материалов в виде растворов с различными добавками. Эти материалы используют для создания защитных и декоративных покрытий, которые образуются вследствие испарения растворителя или полимеризации масла или смолы при нагревании или под действием катализатора. Обычно защитные покрытия наносят в несколько слоёв разнородных ЛКМ, при этом каждый слой выполняет определённую функцию (рис.54). Толщина слоев комплексного покрытия при окрашивании на автозаводах (мкм)

Схема строения лакокрасочной плёнки представлена на рис.54.

Виды автомобильных эмалей:

Технология окраски автомобиля

1. Обезжиривание препаратом КМ-1 и фосфатирование препаратом КФ-1 или КФ-12 в агрегате подготовки поверхности;

2. нанесение первого слоя водоразбавляемой грунтовки методом электроосаждения;

3. нанесение второго слоя грунтовки, выполняющей роль грунтошпаклевки;

4. нанесение уплотнительных мастик на швы кузова и противошумной мастики на днище;

5. мокрое шлифование;

6. нанесение трех слоев меламиноалк4идной эмали способом «мокрой по мокрому»;

7. сушка в проходных конвекционных печах;

8. исправление дефектов (рихтовка, шлифование, протирка, сушка, подкрашивание, полипование).

Маркировка и классификация лакокрасочных материалов

Существует общепринятая в нашей стране система обозначений ЛКМ, в которой находят отражение их свойства, назначение, условия эксплуатации. Каждому лакокрасочному материалу присваиваются наименование и обозначение, состоящее из букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, пигментированных материалов из пяти групп знаков.

Первая группа означает вид лакокрасочного материала и записывается словом — лак, краска, эмаль, грунтовка, шпатлевка и т.д.

Вторая группа указывает тип пленкообразующего вещества, обозначаемый для краткости двумя буквами:

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе поликонденсационных смол:

АУ — Алкидноуретановые
УР — Полиуретановые
ГФ — Глифталевые
ФА — Фенолоалкидные
КО — Кремнийорганические
ФЛ — Фенольные
МЛ — Меламиновые
ЦГ — Циклогексаноновые
МЧ — Мочевинные (карбамидные)
ЭП — Эпоксидные
ПЛ — Полиэфирные насыщенные
ЭТ — Этрифталевые
ПФ — Пентафталевые
ЭФ — Эпоксиэфирные
ПЭ — Полиэфирные ненасыщенные

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе полимеризационных смол:

АК — Полиакрилатные
МС — Масляно- и алкидностирольные
ВА — Поливинилацетатные
НП — Нефтеполимерные
ВЛ — Поливинилацетальные
ФП — Фторопластовые
ВС — На основе сополимеров винилацетата
ХВ — Перхлорвиниловые
КЧ — Каучуковые
ХС — На основе сополимеров винилхлорида

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе природных смол:

БТ — Битумные
ШЛ — Шеллачные
КФ — Канифольные
ЯН — Янтарные
МА — Масляные

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе эфиров целлюлозы:

АБ — Ацетобутиратоцеллюлозные
НЦ — Нитроцеллюлозные
АЦ — Ацетилцеллюлозные
ЭЦ — Этилцеллюлозные

Третья группа указывает на условия эксплуатации и назначение ЛКМ, обозначаемые одной цифрой от 1 до 9:

00 — Шпатлевки
0 — Грунтовки
1 — Атмосферостойкие
2 — Ограниченно атмосферостойкие
3 — Защитные, консервационные
4 — Водостойкие
5 — Специальные
6 — Маслобензостойкие
7 — Химически стойкие
8 — Термостойкие
9 — Электроизоляционные

Между второй и третьей группами знаков ставится дефис (эмаль МЛ-12, лак ПФ-2).

Четвертая группа — это порядковый номер, присвоенный ЛКМ при его разработке, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами (эмаль МЛ-111, лак ПФ-283).

Пятая группа (для пигментированных материалов) указывает цвет ЛКМ полным словом (эмаль МЛ-1110 серо-белая).

Исключения из общих правил:

При обозначении первой группы знаков для масляных красок, содержащих только один пигмент, вместо слова «краска» указывают наименование пигмента, например «сурик», «мумия», «охра» и т. д. (сурик МА-15).

Для ряда материалов между первой и второй группой знаков ставятся индексы:

Б — без летучего растворителя
В — для водоразбавляемых
ВД — для вододисперсионных
ОД — для органо-дисперсионных
П — для порошковых

Третью группу знаков для грунтовок обозначают одним нулем (грунтовка ГФ-021), а для шпатлевок — двумя нолями (шпатлевка ПФ-002). После дефиса перед третьей группой знаков для густотертых масляных красок ставится один ноль (сурик МА-015).

В четвертой группе знаков для масляных красок вместо порядкового номера ставят цифру, указывающую, на какой олифе изготовлена краска:

1 — натуральная олифа
2 — олифа «Оксоль»
3 — глифталевая олифа
4 — пентафталевая олифа
5 — комбинированная олифа

Для уточнения специфических свойств ЛКМ после порядкового номера ставят буквенный индекс в виде одной или двух прописных букв, например: В — высоковязкий; М — матовый; Н— с наполнителем; ПМ — полуматовое; ПГ — пониженной горючести и т. д.

Вся необходимая информация приводится на этикетке краски или лака, где даны полное наименование материала с указанием ГОСТа или ТУ, его назначение, способ применения, меры предосторожности, завод-изготовитель, дата выпуска и номер партии.

Герметик — пастообразная или вязкотекучая композиция на основе полимеров или олигомеров, которую наносят на болтовые, заклепочные и другие соединения с целью предотвращения утечки рабочей среды через зазоры конструкции, для гидроизоляции и герметизации. Герметизирующий слой образуется на соединительном шве в результате отверждения (вулканизации) полимерной основы или испарения растворителя. Герметики должен обладать достаточной прочностью, пластичностью, непроницаемостью к парам, газам, а также химической инертностью по отношению к контактируемым материалам.

Виды герметиков по типу твердения.

• Высыхающие. Застывают после испарения воды или растворителя, при этом значительно усаживаются.

• Отверждающие  становятся пригодными для работы под после смешения всех компонентов вместе. После отвердения эти составы кажутся резиновыми.

• Нетвердеющие  составы внешним видом напоминают пластилин. Застывают только после добавления к ней специальных веществ.

Разновидности герметиков:

Силиконовые герметики — вязкотекучие составы на основе низкомолекулярных силиконовых каучуков, отвердевающие при комнатной температуре. Они обладают прекрасной адгезией к разнообразным поверхностям – камню, бетону, металлу, стеклу, дереву и керамике, быстро полимеризуются. Эти герметики влагостойкие, устойчивы к агрессивным химическим веществам, хорошо переносят повышенную влажность, активное воздействие ультрафиолетовых лучей, выдерживают высокую температуру, образуют эластичный шов. Срок службы силиконовых герметиков составляет в среднем от 15 до 20 лет. Эти вещества безопасны для здоровья и экологичны. Различают: универсальный; силикатный (жаропрочный до 1200°С); авторемонтный; санитарный (обладает нейтральной реакцией для предотвращения разъедания бетона уксусной кислотой, в состав входят фунгициды для препятствия развития плесени).

Акриловые герметики — образуют эластичный шов (эластичность меньше, чем у силиконовых), обладают повышенной адгезией к пластмассам, особенно к ПВХ, химический нейтральные, не влагостойкие. Они применяется для внутренних работ.

Полиуретановый герметик  вязкое полимерное вещество на основе синтетического эластомера. Они очень эластичны, но при этом устойчивы к разным видам деформации, обладают хорошей адгезией к железобетону, алюминию, пластику, керамике, дереву и камню; устойчивы к условиям повышенной влажности, перепадам температур (от -60 до +80°С), активного воздействия ультрафиолета. Этот герметик позволяет существенно повысить качество и надежность гидроизоляции трещин, швов и наиболее уязвимых мест на кровле или при укреплении фундамента.

Монтажная пена— пенополиуретановый герметик, представляют собой жидкие полимерные составы, отверждающиеся на воздухе. Этот герметик обеспечивает не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию в герметизируемом шве.

Битумные герметики — применяется для герметизации кровли, водосточных труб, дымоходов, вентиляционных шахт.

Битумные и каучуковые герметики  представляет собой пастообразный состав, в основе которого вяжущее битумное вещество с дополнительными наполнителями.

Тиоколовые герметики (У-30М, УТ-31) на основе полисульфидного каучука, имеющие высокую адгезию к металлам, дереву, бетону. Является масло-, бензостойкими.

Кремнийорганические герметики (виксинт и эластосил) обладают повышенной теплостойкостью (до 200÷250°С). Они виброустойчивы. Их применяют для герметизации металлических соединений (клепаных, сварных), стекла, бетона.

Эпоксидные герметики холодного отвердения могут длительно работать в диапазоне температур от  60°С до +75°С, горячего —  60°С до +140°С. Их применяют для герметизации металлических и стеклопластиковых изделий.

Фторкаучуковые герметики (СКФ-260НМ, СКФ-260НМ-2) масло-, бензостойки, могут работать в агрессивных средах, при температурах до 300°С. Их недостатки — низкая морозостойкость (минус 20 °С), недостаточная пластичность.

Анаэробные герметики на базе акриловых и метакриловых соединений имеют характерную особенность сохранять первоначальные свойства в течение длительного времени в присутствии кислорода и быстро полимеризоваться с образованием прочной пленки при отсутствии кислорода или малом его доступе. Эти герметики предотвращают утечки газов и жидкостей даже при больших давлениях.