Лакокрасочные материалы в качестве антикоррозионных материалов

          Шлифование

     Зашпатлеванная  поверхность после высыхания  имеет неровности и шероховатости. Для удаления неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуются риски и она становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой основе. Зернистость (номер) шкурки для шлифования выбирается в зависимости от вида обрабатываемого покрытия.

     Окрашивание

     Эмали, краски, лаки наносят на загрунтованную поверхность при помощи краскораспылителя, валика, кисти или другими способами.

     Если  рассмотреть влияние предыдущего  покрытия на качество последующего, то здесь действует правило: "подобное к подобному".

     Однако  возможно наносить друг на друга материалы  различной химической природы /2/. 
 
 

            3 Методы контроля качества покрытий

      Обычно  покрытия характеризуют по внешнему виду поверхности, физико-механическим свойствам и устойчивости к воздействию  окружающей среды. Ниже дано описание методов испытаний.

Физико-механические свойства покрытий и методы их испытаний

Толщина пленки влияет на эксплуатационные качества покрытия; кроме того, она определяет расход материала и, соответственно, важно ее контролировать. Обычно для  измерения этого показателя на стали  применяют магнитный измеритель толщины. Такие приборы имеют постоянный подпружиненный магнит и градуированную шкалу, она показывает силу, которую необходимо приложить для того, чтобы отделить магнит от подложки. Поскольку эта сила связана с толщиной пленки, о толщине пленки можно судить по показаниям, наблюдаемым на градуированной шкале. Для подложек из металлов, таких, как алюминий, используется прибор, работающий на принципе вихревых токов. Имеются приборы, позволяющие определять толщину, как на магнитной, так и немагнитной подложках. Толщина пленки может быть также определена деструктивными методами с использованием микроскопа или микрометра.

Прочность при ударе является показателем  способности покрытия выдерживать  ударные воздействия (например, удар молотка). Удар со стороны покрытия

расценивается как прямой удар, со стороны подложки — как обратный удар. Оба метода используются для оценки ударопрочности покрытий. При таком испытании  важными факторами являются толщина  и эластичность подложки, они должны контролироваться для получения надежных результатов. Наиболее распространенный прибор для измерения удара — копер, который представляет собой свободно падающий в вертикальной трубе груз. Наковальня расположена под нижней поверхностью трубки, она поддерживает падающий груз. Груз падает с различной высоты на боек с шариком, образуя на поверхности выемки разной глубины. Результаты обычно выражают в сантиметрах высоты падения груза массой 1 кг. Указываемое значение представляет собой максимальный удар, который не нарушил покрытие при определенной толщине пленки.

Обычно покрытия из порошковых красок имеют хорошую ударопрочность, однако не следует пренебрегать покрытиями, у которых значения ударопрочности не очень высоки. Степень повреждения, нанесенного ударом, должна рассматриваться  в совокупности с другими свойствами покрытий. Многие покрытия, обнаруживающие наивысшую степень стойкости к внешним воздействиям или устойчивость к воздействию химических веществ, не имеют высоких значений ударопрочности.

Примечание. Толщина пленки связана непосредственно с ударопрочностью. По мере увеличения толщины пленки стойкость покрытия при ударе уменьшается.

Тест  на гибкость определяет способность  покрытия противостоять изгибу подложки. Гибкость проверяется посредством  огибания жестяной пластинки с покрытием вокруг конической оправки. Самый маленький диаметр, при котором не происходит растрескивания, является значением гибкости для покрытия при определенной толщине пленки. При этом можно измерить длину образующейся трещины при изменении конусности оправки

В приборе  могут также использоваться простые  цилиндрические стержни различных  диаметров. Испытания на изгиб означают плотный обхват подложки с нанесенным на нее покрытием вокруг стержня. Другое испытание на гибкость проводится с помощью прибора — пресса Эриксена. Данный тест аналогичен

испытанию на обратный удар, однако скорость деформации здесь много меньше, и она осуществляется посредством использования гидравлического  пресса, выталкивающего шарик с обратной стороны подложки с покрытием. Измеряемый показатель — длина вытяжки покрытия до появления на нем трещин.

Примечание. Толщина пленки покрытия непосредственно влияет на гибкость. По мере увеличения толщины пленки способность покрытия вытягиваться уменьшается. Толстые пленки имеют  меньшие значения эластичности при выдавливании на прессе Эриксена, чем тонкие.

Адгезия характеризует силу сцепления между  пленкой и подложкой. Адгезия  в большой степени зависит  от чистоты подложки, правильного  выбора и проведения предварительной  обработки поверхности, а также  от условий формирования покрытия. Величина адгезии влияет на такие свойства покрытия, как ударопрочность, гибкость, устойчивость к внешним воздействиям и к коррозии. Адгезия может быть оценена несколькими различными методами. Наиболее распространенными являются методы отслоения и поперечных надрезов. В последнем случае делаются решетчатые надрезы по всей поверхности покрытия. Затем липкая лента наносится на надрезанное покрытие и быстро удаляется. Адгезию оценивают по способности квадратов пленки оставаться на подложке или отслаиваться вместе с лентой. Этот метод очень быстрый, но он позволяет лишь относительно судить об адгезии. Результаты выражают в баллах.

Определение адгезии посредством соскабливания  пленки связано с использованием специального тестера. При таком испытании твердый металлический скребок движется по поверхности покрытия с постоянно увеличивающейся силой прижатия до тех пор, пока покрытие не будет удалено. Сила, необходимая для удаления покрытия, представляет собой значение адгезии.

Твердость можно характеризовать, как способность противостоять образованию царапин, истиранию и т. д. Наиболее распространенным методом является

измерение твердости с помощью карандаша, несмотря на то, что этот способ недостаточно точный и субъективный. Карандашные грифели возрастающей твердости вдавливаются в покрытие под углом 45° до тех пор, пока пленка не будет процарапана либо пока на ней не образуется след. Твердость выражают номером самого твердого грифеля карандаша, который не царапает покрытие либо не образует на нем следа.

Могут быть использованы также и  другие методы оценки твердости покрытий. К ним относятся метод определения  твердости маятниковым способом (прибор М-3) и по вдавливанию призмы (прибор ПМТ-3).

Устойчивость  к истиранию является еще одним испытанием, которое помогает определить способность покрытия противостоять механическому повреждению. Обычно устойчивость к истиранию измеряется при использовании установки абразивного действия. Данное устройство вызывает истирание покрытия, когда пластинка с покрытием контактирует с движущимися абразивными кругами или лентой определенной твердости. Результаты испытания выражают в виде потери массы покрытия за определенное число ходов истирающего элемента.

Другой  метод основан на абразивном действии падающего песка. Прибор состоит из бункера с вертикальной трубкой, из которого песок либо порошок карбида кремния падает на пластинку с покрытием, расположенную под углом 45°. Результаты оцениваются количеством абразивного материала, необходимого для удаления покрытия определенной толщины.

Покрываемость острых кромок — показатель, который  имеет большое значение, если покрытие наносится на изделие с острыми  кромками, с тем чтобы предотвратить  коррозию либо обеспечить требуемую  электрическую изоляцию. Благодаря  высокой вязкости расплавов порошковые краски обычно обеспечивают лучшее укрытие острых кромок по сравнению с жидкими, хотя зачастую этого бывает недостаточно, если объект с острыми кромками предназначен для эксплуатации в жестких условиях. Не существует инструментального метода для непосредственного определения этого показателя. Обычно для измерения покрываемости острых кромок используют

хорошо  обработанные стальные квадратные стержни  с заостренными концами. На стержни  наносят покрытие, затем толщину  покрытия на концах изделия сравнивают с толщиной покрытия на его сторонах. Показатель покрываемости представляют в виде процентного отношения толщины покрытия на острой и плоской стороне изделия.

Устойчивость к скалыванию характеризует  способность покрытия противостоять разрушению при ударе каким-либо предметом. Несмотря на то, что устойчивость к скалыванию может быть соотнесена с устойчивостью к удару, хорошая ударопрочность не означает, что устойчивость к скалыванию обязательно будет высокой. Испытание на удар подразумевает не только ударное воздействие, но и деформацию покрытия с подложкой. При испытании же на устойчивость к скалыванию подложка не деформируется, и покрытие получает удар в полном объеме. Наиболее часто в методах испытания устойчивости к скалыванию применяют гравий различного размера, свинцовую дробь или другие твердые материалы. Типичным является метод испытания, при котором гравий, приведенный в движение высоким давлением, ударяет по холодному покрытию. Об устойчивости к скалыванию судят по массе отколотого от подложки материала пленки.

Характеристики  внешнего вида покрытия

Состояние поверхности, блеск и цвет являются важными характеристиками покрытий. Внешний вид может быть оценён посредством визуального осмотра  и сравнения с эталоном либо с  помощью инструментов. К сожалению, численные значения, получаемые посредством использования инструментов,

трудно  соотносить с субъективной визуальной оценкой.

Измерение глянца инструментальными методами лишь приблизительно соответствует  визуальной оценке блеска поверхности, осуществляемой под тем же углом. Измерение глянца не практикуется для текстурированных либо очень грубых поверхностей. Показатель глянца представляют как значение отражения поверхности по отношению к черному стеклянному стандарту. Наиболее часто угол измерения глянца составляет 60° от вертикали, а для поверхностей с очень

 низкой  степенью глянца -85°, тогда как  для поверхностей с очень высокой  степенью глянца — 20° с тем,  чтобы обеспечить более точные  значения.

Цвет образца может быть оценен визуально и инструментальными методами. Правильным подходом при визуальной оценке является сравнение образца с известным стандартом, когда оба находятся под одним и тем же углом и освещены стандартным источником света. Световые условия, используемые для оценки, имеют очень большое значение, поскольку наблюдаемый цвет представляет собой функцию отражательных свойств покрытия, источника света и цветового зрения отдельного наблюдателя. Образец и стандарт, полностью совпадающие при одном источнике света, могут заметно различаться при сравнении при другом свете, если цветовая композиция не одна и та же. При определениях рекомендуется использовать источник света, имеющий значение для конечного пользования (например, дневной свет при использовании снаружи, яркий свет при использовании внутри помещения, флюоресцентный — при использовании в коммерческих целях).

Инструменты для измерения цвета могут  быть полезны при визуальных наблюдениях  с использованием цифровых значений. Числовые измерения обычно осуществляются с помощью спектрофотометра либо колориметра, которые измеряют образец и стандарт и представляют разницу посредством дифференциального уравнения по выбранному цвету. Значения цвета обычно представляют в трехмерных координатах.

Четкость  изображения определяется визуальным способом или с помощью специальных приборов.

Коэффициент контрастности характеризует укрывистость покрытия, т. е. способность скрывать различия в цвете подложки. Коэффициент  контрастности определяется измерением отражения покрытия от контрастной подложки, которая наполовину белая, наполовину черная. Обычно, если покрытие на черном участке составляет 98 % отражения белого участка поверхности, покрытие считается визуально непрозрачным при данной толщине.