Лакокрасочные материалы.
Лакокрасочные покрытия являются одним из средств защиты металлов и сплавов от коррозии и предназначены для создания декоративных покрытий на деталях из различных материалов.
Лакокрасочные покрытия (ГОСТ 9.072-77) – это покрытие, полученное нанесением лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность с последующим формированием пленки.
Лакокрасочное покрытие должно отвечать следующим требованиям:
· Порочно связываться с окрашиваемой поверхностью, т.е. иметь высокую адгезию;
· Обладать высокой прочностью, твердостью и необходимой эластичностью;
· По возможности меньше пропускать влагу, пары жидкостей, газы, солнечные лучи и не изменять своих свойств под действием перечисленных факторов. Стабильность покрытия в условиях воздействия воды и ее паров, воздуха и солнечного света называется атмосферостойкостью;
· В случае повреждения легко восстанавливаться;
· Ввиду массового производства быть дешевыми.
Компоненты лакокрасочных материалов.
Обязательным компонентом основных лакокрасочных материалов, к которым относятся лаки, грунтовки, шпатлевки и краски, является пленкообразующее вещество (пленкообразователь).
Пленкообразователи лакокрасочных материалов представляют собой полимеры или олигомеры, либо их композиции, способные формировать на поверхности пленки в результате физических, химических или физико-химических превращений.
Применение находят как жидкие, так и твердые пленкообразователи. К жидким пленкообразователям относятся некоторые растительные масла (льняное, конопляное, подсолнечное и др.). Данные масла, обработанные химически и термически, являются основой различных сортов олифы.
К твердым пленкообразователям принадлежат многие природные смолы (битумы, канифоль, шеллак, янтарь и др.), эфиры целлюлозы (нитроцеллюлоза) и разнообразные синтетические высокополимеры (поликонденсационные смолы, полимеризационные смолы, синтетические каучуки, фторопласты). На изделие пленкообразователи можно наносить как в расплавленном, так и в растворенном состоянии. При нанесении пленкообразователя в растворенном виде обязательно используют растворитель. К растворителям относятся: спирт (этиловый и метиловый), скипидар (терпентинное масло) – продукт сухой перегонки хвойной древесины, уайт-спирит (бензин-растворитель), бензол (токсичная жидкость), толуол и др.
Раствор твердого пленкообразователя в соответствующем растворители называется лаком.
Большая часть лаков используется не в чистом виде, а идет наряду с олифой для приготовления красок, грунтовок и других материалов. С этой целью в лак или олифу вводят пигмент. В зависимости от вида пленкообразователя получают два типа красок:
олифа + пигмент масляная краска;
лак + пигмент эмалевая краска.
Пигменты представляют собой минеральные вещества, получаемые из природных материалов: руд, окислов металлов (железа, цинка, свинца, титана и др.) или минералов (мел, охра), либо изготавливаемые искусственно. Основное назначение пигментов – сообщить краске определенный цвет. Пигменты в отличии от красителей нерастворимы в лаках и олифе и должны постоянно поддерживаться во взвешенном состоянии. Таким образом, масляные и эмалевые краски представляют собой суспензии.
Пленкообразователи, в которых за время высыхания не происходит химических превращений, называются непревращаемыми, а полученные из них покрытия – обратимыми.
Высохшее покрытие на основе непревращаемого пленкообразователя снова становится жидким при попадании на него растворителя. На этом основано получение многослойного покрытия: каждый последующий слой жидкой краски растворяет поверхностную часть предыдущего просушенного слоя, в результате чего происходит их слияние и они оказываются прочно соединенными друг с другом.
Пленкообразователи способные в процессе высыхания претерпевать химические превращения, называются превращаемыми.
Высохшие покрытия на основе превращаемых пленкообразователей становятся твердыми и не способными к переходу в жидкое состояние под действием растворителей. На этом основании такие покрытия можно считать необратимыми. К превращаемым пленкообразователям относится олифа, следовательно, покрытия из высохших масляных красок являются необратимыми.
Кроме пленкообразователей, красителей и пигментов, в состав лакокрасочных материалов могут вводиться разбавители (для снижения вязкости выпускаемых товарных красок(, пластификаторы (для повышения прочности покрытий), сиккативы (для ускорения процесса высыхания красок)и др.
Обозначение лакокрасочных материалов.
В соответствии с ГОСТ 9825- 73 обозначение лакокрасочных материалов состоит из пяти групп знаков:
1 группа – название материала полным словом (эмаль, грунт и т.п.);
2 группа – условное обозначение типа пленкообразователя (Таблица.11);
Таблица.11. Обозначение основных пленкообразователей
| Основа по химическому составу | Индекс |
| Алкидно-стирольная | АСТ |
| Битумная, пековая | БТ |
| Поливинилацетатная | ВА |
| Поливинилацетальная | ВЛ |
| Глифталевая | ГФ |
| Кремнийорганическая | КО |
| Каучуковая | КЧ |
| Масляная | МА |
| Меламиновая | МЛ |
| Масляно- и алкидно-стирольная | МС |
| Мочевинная | МЧ |
| Нитроцеллюлозная | НЦ |
| Пентафталевая | ПФ |
| Винил-, поливинилхлоридная или перхлорвиниловая | ХВ |
| Сополимерная винилхлоридная | ХС |
| Фенолалкидная | ФА |
| Фенольная | ФЛ |
| Эпоксидная | ЭП |
3 группа – показывает основное назначение материала (Таблица.12.);
Таблица.12.Классификация лакокрасочных материалов по назначению.
| Назначение материала | Группа |
| Атмосферостойкий | |
| Стойкий внутри помещений и ограниченно атмосферостойкий | |
| Консервационный | |
| Водостойкий | |
| Специальный (покрытия обладающие особыми свойствами) | |
| Маслобензостойкие | |
| Химически стойкие | |
| Термостойкие | |
| Электроизолирующий | |
| Грунтовки * | |
| Шпатлевки * |
*грунтовками называют лакокрасочные материалы, наносимые непосредственно на поверхность металла и характеризующиеся хорошей адгезией (сцеплением) как с металлом, так и с последующими слоями шпатлевки и эмали.
*шпатлевкаминазывают лакокрасочные материалы, предназначенные для выравнивания поверхности перед нанесением декоративных верхних слоев эмали.
4 группа –означает порядковый (регистрационный) номер, присвоенный данному материалу, из одной, двух или трех цифр;
5 группа - показывает цвет материала.
Пример обозначения: Эмаль НЦ-11 Черная.
Для водоразбавляемых, водоэмульсионных, порошковых, пластизольных, органозольных ЛКМ, а также без активных растворителей перед второй группой знаков кода ставится индекс, определяющий разновидность материала: Б – без активного растворителя; В – водоразбавляемые; ОД – органозольные; ПД – пластизольные; П. – порошковые; Э – эмульсионные.
Например,
Эмаль Б-ЭП-123 противокоррозионная.
Таблица.13.Области применения некоторых лакокрасочных материалов.
| Наименование и обозначение | Назначение |
| Лаки ПФ-170 и ПФ-171 ГОСТ 15907-70 | Добавление к эмали ПФ-115для придания последнему слою блеска. |
| Эмаль ПФ-115 ГОСТ 6465-76 | Окрашивание кузовов, капотов, оперения автобусов. |
| Эмали ГФ - 1147 ПФ – 1147 водоэмульсионные ТУ 6-10-1361-78 | Для защиты кабин облицовочных деталей и платформ грузовых автомобилей. |
| Эмаль ГФ-230 ГОСТ 64-77 | Окрашивание изделий из древесины и металла эксплуатируемых внутри помещений. |
| Эмаль МС-17 ТК 6-10-1012-78 | Окрашивание автомобильных двигателей (светло-серая эмаль), песочная – для окрашивания деталей из обивочного картона; черная – для окрашивания узлов шасси и других деталей автомобиля |
| Эмаль ФА -5104 черная ТУ 6-10-1318-72 | Окрашивание радиаторов и топливных баков |
| Эмаль ХВ – 110 ГОСТ 18374-79 | Окрашивание металлических и деревянных поверхностей изделий и оборудования эксплуатируемых в условиях различных климатических районов |
| Эмаль КО- 828 ТУ 6-10-930-74 | Фосфатированные* и нефосфатированные детали легковых автомобилей из мягких сталей. |
| Эмаль МЛ – 12 ГОСТ 9754-76 | Окрашивание кузовов, оперения капотов легковых автомобилей и автобусов. Пригодна для использования в условиях севера. |
| Эмаль МА-1110 ГОСТ 20481-80 | Окрашивание предварительно подготовленной фосфатированной, загрунтованной металлической поверхности кузова и других деталей автомобиля. |
| Эмаль МЧ-123 черная ТУ 6-10-979-71 | Окрашивание рам, колес, радиаторов и мелких деталей автомобилей методом окунания, облива, распыления. |
| Эмаль МЧ-145 ТУ 6-10-978-75 | Окрашивание деревянных и металлических платформ грузовых автомобилей. |
| Лак НЦ-134 ТУ 6-10-1291-77 | Лакирование металлических и деревянных поверхностей, наносят пневматическим распылением. |
| Эмаль НЦ-1125 ГОСТ 7930-73 | Окрашивание кабин, оперения, капотов грузовых автомобилей. |
| Эмали ГЦ-11 и НЦ-11А ГОСТ 9198-83 | Окрашивание предварительно загрунтованных или загрунтованных и зашпатлеванных поверхностей изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях и внутри помещений. |
| Эмаль НЦ-5123 ГОСТ 7462-73 | Окрашивание необработанных литых поверхностей, соприкасающихся с маслом деталей двигателей автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. |
| Лак ПЭ-154 ТУ6-10-1487-75 | Окрашивание в качестве грунта под полиамидную эмаль пружин автомобиля. |
| ГФ-083 ОСТ 6-10-425-78 | Грунтование кузовов автомобилей. |
| ФЛ-03Ж ГОСТ 9109-81 | Для защиты деталей грузовых автомобилей. |
| В-МЛ-0143 Водоразбавляемая ГОСТ 24595-81 | Грунтование поверхностей черных металлов |
| ГФ-089 черная | Окрашивание карданных валов и других деталей автомобилей. |
*Фосфатирование – процесс химической обработки стальных изделий с целью получения на их поверхности слоя не растворимых в воде фосфорно-кислых соединений.
Композиционные материалы.
Композиционные материалы обладают комплексом свойств, отличающихся от традиционных конструкционных материалов, что и предопределило их успешное применение для совершенствования современных и разработки принципиально новых конструкций.
Композиционные материалы представляют собой неоднородные системы, состоящие из двух или более фаз – компонентов, причем каждый из компонентов сохраняет свои свойства.
Для композиционных материалов характерна следующая совокупность признаков:
· состав, форма и распределение компонентов материала определены заранее;
· материалы состоят из двух компонентов и более различного химического состава, разделенных в материале границей;
· свойства материала определяются каждым из его компонентов;
· материал обладает свойствами, отличными от свойств компонентов, взятых в отдельности;
· макроструктура материала однородна при неоднородности микроструктуры;
· материал не встречается в природе.
Компонент, который обладает непрерывностью по всему объему, является матрицей.
Компонент, разделенный в объеме композиции, является армирующим (упрочняющим). В большинстве случаев понятие армирующий компонент заменяется термином «наполнитель», поскольку наполнитель в матрице помимо изменения прочности оказывает влияние и на другие характеристики композиции.
Материалы матрицы и армирующего компонента должны быть взаимно нейтральными, т.е. не образовывать твердых растворов или химических соединений, коэффициенты линейного и объемного расширения этих материалов должны быть близкими.
В качестве матричного материала могут быть использованы металлы и их сплавы, керамика, углеводороды, а также полимеры как органические так и не органические и другие материалы.
Армирующие компоненты должны обладать высокой прочностью и твердостью, а также высоким модулем упругости.
Рис.71. Классификация композиционных материалов.
По геометрии наполнителя композиционные материалы разделяют на три группы:
· с нуль-мерными наполнителями, размеры которых в трех измерениях имеют один и тот же порядок;
· с одномерными наполнителями, один из размеров которых значительно превосходит два других;
· с двухмерными наполнителями, размеры которых значительно превосходят третий.
По схеме расположения наполнителей выделяют три группы композиционных материалов:
· с одноосным, (линейным) расположением наполнителя в виде волокон, нитей, нитевидных кристаллов в матрице параллельно друг другу;
· с двухосным (плоскостным) расположением армирующего наполнителя в виде волокон, матов из нитевидных кристаллов, фольги в матрице в параллельных плоскостях;
· с трехосным (объемным) расположением армирующего наполнителя и отсутствием преимущественного направления в его расположении.
По природе компонентов композиционные материалы разделяются на четыре группы:
· композиционные материалы, содержащие компонент из металлов или сплавов;
· композиционные материалы, содержащие компонент из неорганических соединений оксидов, карбидов, нитридов и др.;
· композиционные материалы, содержащие компонент из неметаллических элементов, углерода, бора и др.;
· композиционные материалы, содержащие компонент из органических соединений (эпоксидные, полиэфирные, фенольные и другие смолы).
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 4090;