Грунтовки
Лакокрасочные материалы наносятся на защищаемую поверхность, как правило, по системам, состоящим из нескольких слоев грунтовок и эмалей. Первым слоем такой системы обычно является грунтовка, основное назначение которой — обеспечение хорошей адгезии с подложкой и последующими слоями покрытия, а также повышение противокоррозионных свойств системы лакокрасочного покрытия.
Грунтовки разделяют на пять основных групп: (по механизму защитного действия)
- изолирующие;
- пассивирующие;
- фосфатирующие;
- протекторные;
- модификаторы ржавчины.
Изолирующие (барьерные или химически неактивные) грунтовки готовят на основе инертных пигментов (оксиды железа, цинка, титана и др.). Они предназначены для улучшения адгезии и создания механического барьера проникновению коррозионно-активных компонентов атмосферы и отводу продуктов коррозии.
Пассивирующие грунтовки создают на поверхности металла адсорбционные или фазовые пассивные слои, приводящие к торможению коррозионного процесса. Вода, проникая через покрытие к металлу, частично растворяет пигменты (хроматы цинка, бария, стронция и других металлов; фосфаты хрома, цинка и др.), содержащиеся в грунтовочном слое. При этом образуется раствор, обладающий при определенной концентрации пассивирующими свойствами.
Фосфатирующие грунтовки образуют на металле фосфатную пленку, улучшающую адгезию покрытия и способствующую пассивации металла. В составе грунтовок всегда содержится фосфорная кислота, которая при неправильной дозировке может стимулировать коррозию металла и вызывать разрушение покрывных слоев покрытия. (эффект осмоса)
Протекторные грунтовки содержат в себе частицы металла, имеющие более электроотрицательный потенциал и выполняющие функцию расходуемых анодов, т.е. растворяясь, они электрохимически защищают металл под пленкой лакокрасочного покрытия. В качестве таких пигментов обычно используется мелко дисперсионный цинковый порошок. Чем больше содержание цинка, тем успешнее действует грунтовка. Количество цинка в твердой пленке должно быть не менее 80 %. При всех достоинствах имеются существенные недостатки:
- Поверхность должны быть идеально подготовлена, что бы цинк плотно прилегал к железу.
- Грунтовки хрупкие.
- Грунт должен перекрываться эмалью, но если получается очень большой срок между нанесением грунта и эмали на поверхности первого образуется налет солей цинка, который необходимо смывать, с последующим просушиванием поверхности.
Модификаторы ржавчины используют в том случае, когда нет возможности или экономически нецелесообразно полностью очистить окрашиваемую металлическую поверхность от продуктов коррозии. Эти грунтовки взаимодействуют с гидратированными оксидами металла (например, Fe2O3 • m H2О) с образованием нерастворимых и неактивных в коррозионном отношении соединений. Однако, всегда покрытия, полученные с использованием грунтовок — модификаторов ржавчины без удаления продуктов коррозии, уступают по защитным свойствам покрытиям, нанесенным на очищенную от оксидов поверхность.
Шпатлевки
Шпатлевками называют густые пасты, состоящие из пленкообразующей основы, наполнителей и пигментов. Их применяют для устранения неровностей и исправления таких дефектов, как вмятины, раковины или царапины на окрашиваемой поверхности.
Шпатлевки в отличие от грунтовок и эмалей содержат меньше пленкообразующей основы, количество которой должно правильно дозироваться. При избытке основы шпатлевка плохо шлифуется, при недостатке становится хрупкой, слабоводостойкой. Наполнителями для шпатлевок обычно служат мел, тальк, литопон, железооксидные пигменты.
Эмали и краски
После грунтования и шпатлевания (если последнее предусмотрено в системе покрытия) наносятся последующие слои покрытия. Материал верхних (покрывных) слоев выбирают в зависимости от условий эксплуатации и требуемого внешнего вида изделия, при этом учитывается природа материала нижних слоев. В соответствии с назначение покрытий применяют различные по типу и химической природе эмали и краски.
Между эмалями и красками нет четкого различия. Обычно эмалями называют суспензию пигментов или смеси пигментов с наполнителями в растворесинтетического пленкообразующего вещества, образующую после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности. Если в качестве пленкообразующего вещества используются олифы, масла или дисперсии, то такой материал называюткраской.
Многообразие внешних факторов, воздействующих на покрытия, и их сочетания приводят к необходимости применения множества систем покрытий, отвечающих конкретным условиям эксплуатации.