- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основные сведения о лакокрасочных материалах
- •1.1. Классификация и обозначение лакокрасочных материалов
- •Примеры обозначения лакокрасочных материалов.
- •1.2. Состав лакокрасочных материалов
- •1.2.1. Пигменты
- •Пигменты
- •1.2.2. Удешевляющие добавки, наполнители
- •1.2.3. Растворители
- •1.2.4. Добавки
- •Глава 2. Лакокрасочные материалы на основе поликонденсационных смол
- •2.1. Алкидные лакокрасочные материалы
- •1 Бункер для пигментов; 2 смеситель, быстроходный;
- •3 Смеситель напорный; 4, 5 бисерные мельницы;
- •6 Мерная емкость для лака; 7 хранилище одноколерных паст;
- •2.2. Свойства и применение алкидных лакокрасочных материалов
- •2.3. Карбамидо- и меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.3.1. Свойства и применение карбамидоформальдегидных
- •2.3.2. Меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.3.3. Фенолоформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.4. Алкидно-стирольные лакокрасочные материалы
- •2.4.1. Свойства и применение некоторых промышленных
- •2.4.2. Алкидно-акриловые эмали
- •2.5. Эпоксидные лакокрасочные материалы
- •2.6. Эпоксиэфирные лакокрасочные материалы
- •2.7. Полиэфирные лакокрасочные материалы
- •2.8. Полиуретановые лакокрасочные материалы
- •2.9. Кремнийорганические лакокрасочные материалы
- •2.10. Фуриловые лакокрасочные материалы (лаки и эмали)
- •2.11. Циклогексанонформальдегидные лаки
- •Глава 3. Лакокрасочные материалы на основе полимеризационных смол
- •3.1. Перхлорвиниловые лакокрасочные материалы
- •1 Замесочная машина; 2 краскотерочная машина для получения подколеровочных паст; 3 дежа; 4 смеситель; 5 диссольвер;
- •6 Мельница; 7 бисерная мельница; 8 промежуточная емкость;
- •9 Мерник; 10 шестеренчатый насос; 11 фильтр
- •1 Замесочная машина; 2 краскотерочная машина; 3 дежа;
- •4 Смеситель для эмали; 5 промежуточная емкость для основы; 6 смеситель для пигментной пасты; 7 мерник; 8 – фильтр;
- •9 Шестеренчатый насос
- •3.1.1. Лакокрасочные материалы на основе
- •3.2. Лакокрасочные материалы на основе полиакрилатов
- •3.3. Лакокрасочные материалы на основе поливинилацеталей
- •3.4. Эмали на основе хлоркаучука
- •3.5. Лакокрасочные материалы на основе эфиров целлюлозы
- •1 Мерники на весах, 2 емкости промежуточные; 3 насос шестеренчатый; 4 – малаксер; 5 смеситель с планетарной мешалкой;
- •6 Смеситель с якорной мешалкой; 7 центрифуга типа сго-100
- •3.6. Лакокрасочные материалы на основе битумов
- •3.7. Лакокрасочные материалы на основе природных смол
- •3.7.1. Циклокаучуковые эмали
- •3.8. Фторопластовые лаки и эмали
- •3.9. Эмали на основе хлорсульфированного полиэтилена
- •3.10. Пластизоли и органозоли (поливинилхлоридные лакокрасочные материалы)
- •3.10.1. Состав пластизолей и органозолей
- •3.10.2. Получение пластизолей и органозолей
- •3.11. Масляные и алкидные краски
- •1 Замесочная машина; 2 дежа; 3 краскотерочная машина;
- •4 Смеситель; 5 – насос; 6 фильтр
- •3.12. Порошковые краски
- •1 Электродвигатель, 2 мешалка; 3 турбосмеситель; 4 затвор; 5 рукав;
- •6 Смеситель; 7 вибросито; 8 затвор шлюзовой
- •3.12.1. Получение, свойства и применение порошковых красок
- •1 Смеситель сухих компонентов; 2 питатель; 3 экструдер двухчервячный;
- •4 Охлаждающее устройство; 5 мельница грубого помола; 6 мельница тонкого помола; 7 фильтр
- •3.13. Водоэмульсионные краски
- •1 Смеситель для приготовления раствора добавок; 2 весы; 3 хранилище для эмульсии; 4 насос; 5 – фильтр сетчатый; 6 смеситель быстроходный;
- •7 Промежуточный смеситель; 8 бункер для пигментов; 9 бисерная мельница; 10 смеситель
- •3.14. Контроль качества в лакокрасочной промышленности
- •3.15. Стандартизированные методы испытаний лакокрасочных материалов и покрытий
- •3.16. Определение технологических свойств лакокрасочных материалов
- •3.16.1. Условная вязкость
- •3.16.2. Срок годности
- •3.16.3. Содержание летучих и нелетучих твердых
- •3.16.4. Степень перетира
- •3.16.5. Цвет непигментированных лакокрасочных материалов
- •3.16.6. Укрывистость
- •3.16.7. Разлив
- •3.16.8. Электрические свойства
- •Глава 4. Лакокрасочные покрытия
- •4.1. Характеристика и классификация лакокрасочных покрытий
- •Классификация лкп по внешнему виду. Внешний вид поверхности покрытия характеризуется цветом, фактурой, качеством исполнения покрытия наличием или отсутствием дефектов. Определения основных дефектов.
- •Покрытий
- •Примеры обозначения лакокрасочных покрытий:
- •4.2. Требования, предъявляемые к лакокрасочным
- •1 Ньютоновское течение; 2 дилатантное течение;
- •3 Псевдопластическое течение; 4 пластическое течение;
- •4.3. Поверхностное натяжение жидких лакокрасочных материалов
- •4.4. Свойства порошковых лакокрасочных материалов
- •Глава 5. Взаимодействие лакокрасочных материалов с твердой поверхностью
- •5.1. Свойства твердой поверхности
- •5.2. Смачивание жидкими лакокрасочными материалами твердой поверхности
- •5.2.1. Формирование поверхности контакта
- •1 Подложка; 2 воздушные полости; 3 лакокрасочный материал
- •5.2.2. Смачивание поверхностей на воздухе
- •5.2.3. Смачивание увлажненных и погруженных в воду поверхностей
- •Глава 6. Свойства и разновидности покрытий
- •6.1. Прочностные и деформационные свойства
- •6.2. Факторы, влияющие на механические свойства покрытий
- •6.3. Покрытия целевого назначения. Морозостойкие покрытия
- •6.4. Износостойкие покрытия
- •6.5. Вибропоглощающие покрытия
- •6.6. Кавитационностойкие покрытия
- •6.7. Методы определения механических свойств пленок
- •6.7.1. Адгезия
- •6.7.2. Природа адгезионных связей
- •6.7.3. Молекулярное взаимодействие
- •6.7.4. Хемосорбционное взаимодействие
- •6.7.5. Электростатическое взаимодействие
- •6.7.6. Диффузионное взаимодействие
- •6.7.7. Факторы, влияющие на адгезионную прочность покрытий
- •1 Поливинилбутираль; 2 поликапроамид; 3 пентапласт; 4 сэвилен
- •6.7.8. Длительная адгезионная прочность
- •6.7.9. Взаимодействие покрытий с гидрофильными веществами
- •6.7.10. Покрытия целевого назначения
- •6.7.11. Методы определения адгезионной прочности
- •6.8. Внутренние напряжения
- •6.8.1. Возникновение и релаксация внутренних напряжений
- •6.8.2. Факторы, влияющие на внутренние напряжения
- •6.9. Проницаемость покрытий
- •6.9.1. Перенос жидкостей и газов через пленки
- •I покрытия с явной пористостью; II покрытия со скрытой пористостью;
- •III беспористые покрытия
- •1 Масляное; 2 алкидное; 3 хлоркаучуковое;
- •4 Битумное
- •6.9.2. Факторы, влияющие на проницаемость
- •6.9.3. Методы определения проницаемости
- •6.10. Оптические свойства
- •6.10.1. Пропускание, поглощение и отражение света покрытиями
- •I воздух; II пленка; III подложка
- •1 Полиакрилатного; 2 ацетилцеллюлозного; 3 меламиноалкидного;
- •4 Ацетилцеллюлозного с 0,3% 2-гидрокси-4-метоксибензофенона;
- •5 Ацетилцеллюлозного с 0,55 2,2-дигидрокси-4-метоксибензофенона
- •6.10.2. Покрытия как средство цветового оформления изделий и объектов
- •6.10.3. Покрытия целевого назначения
- •6.10.4. Методы определения оптических свойств покрытий
- •6.11. Электрические свойства
- •Глава 7. Определение физико – механических свойств лакокрасочных покрытий
- •7.1. Получение свободных пленок
- •7.1.1. Получение лакокрасочных покрытий для испытаний
- •7.1.2. Толщина лакокрасочных покрытий
- •7.1.3. Прочность пленок при ударе
- •7.1.4. Твердость покрытия по маятниковому прибору
- •Глава 8. Технология нанесения лакокрасочных материалов
- •8.1. Способы нанесения лакокрасочных материалов на поверхность
- •8.1.1. Классификация способов окрашивания
- •8.2. Пневматическое распыление
- •8.3. Электростатическое распыление
- •1 Окрасочная камера; 2 – пульт дистанционного управления;
- •6 Дозирующее устройство; 7 кенотронный выпрямитель тока;
- •8 Электростатический генератор; 9 – вытяжная вентиляция
- •8.4. Гидравлическое распыление
- •1 Корпус; 2 насос; 3 всасывающий клапан; 4 приемный шланг; 5 фильтр; 6 нагнетательный клапан; 7 сальник; 8 напорный шланг; 9 кран; 10 «удочка»; 11 форсунка
- •8.5. Окунание и облив
- •1 Ванна; 2 насос; 3 карман; 4 сточный лоток; 5 изделие
- •1 Подающие валки; 2 карандаш; 3 ванна с лакокрасочным материалом;
- •4 Ограничительные шайбы; 5 сушильный транспортер
- •8.6. Валковый способ
- •8.7. Электроосаждение
- •8.7.1. Электрофоретическое нанесение дисперсий
- •8.7.2. Электроосаждение лакокрасочных материалов из водных растворов
- •8.7.3. Лакокрасочные материалы при электроосаждении
- •8.7.4. Технология получения покрытий
- •12 Фильтр; 13 теплообменник
- •8.8. Получение покрытий способом электрополимеризации
- •8.9. Хемоосаждение
- •8.10. Ручные способы нанесения жидких лакокрасочных материалов
- •Глава 9. Способы отверждения покрытий
- •9.1. Тепловое отверждение покрытий
- •9.1.1. Конвективный способ
- •I подъем температуры, II собственно сушка, III охлаждение покрытия
- •9.1.2. Терморадиационный способ
- •1 Вентилятор; 2 воздушная завеса; 3 корпус камеры;
- •4 Рабочая зона; 5 излучатель; 6 тамбуры;
- •7 Конвейер; 8 изделие
- •9.1.3. Индукционный способ
- •9.2. Отверждение покрытий под действием уф излучения
- •9.3. Радиационное отверждение покрытий
- •1 Деталь мебели; 2 лаконаливная машина; 3 радиационно-химическая установка с ускорителями электронов
- •Глава 10. Технология окрашивания металлов
- •10.1. Подготовка поверхности перед окрашиванием
- •10.1.1. Механические способы очистки
- •10.1.2. Термические способы очистки
- •10.1.3. Химические способы очистки
- •Метасиликат натрия 3–5
- •10.1.4. Травление
- •10.1.5. Удаление старых покрытий
- •10.2. Нанесение конверсионных покрытий
- •10.3. Стадии технологического процесса получения покрытий
- •10.3.1. Грунтование
- •10.3.2. Шпатлевание
- •10.3.3. Нанесение верхних слоев покрытия
- •10.3.4. Шлифование и полирование
- •Глава 11. Технология окрашивания неметаллических материалов
- •11.1 Окрашивание и лакирование древесины. Покрытия древесины: прозрачные и непрозрачные
- •11.1.1. Получение прозрачных покрытий
- •11.1.2. Получение непрозрачных покрытий
- •11.2. Окрашивание и лакирование кожи
- •11.2.1. Покрывное крашение
- •11.3. Окрашивание пластмасс и резины
- •11.4. Технология изготовления декоративных
- •Литература
- •Оглавление
- •Химия и технология лакокрасочных материалов и покрытий
- •220050. Минск, Свердлова, 13а.
- •220600, Г. Минск, ул.Красная, 23. Заказ .
Глава 7. Определение физико – механических свойств лакокрасочных покрытий
7.1. Получение свободных пленок
Согласно ГОСТ 14243–78 метод состоит в отделении гибких жестких окрашиваемых поверхностей от высыхающего слоя лакокрасочного материала. Гибкой окрашиваемой поверхностью служит полиэтилентерефталатная пленка и алюминиевая фольга. Жесткими окрашиваемыми поверхностями являются фотографические пластинки и пластинки из фторопласта–4. Свободные пленки используются для определения плотности, влагопоглощения, паропроницаемости, а также предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и др.
7.1.1. Получение лакокрасочных покрытий для испытаний
Для проверки соответствия лакокрасочных материалов нормативно-технической документации методы получения лакокрасочных покрытий на металлической, стеклянной, деревянной и другой окрашиваемой поверхности гостированы (ГОСТ 8832–76).
7.1.2. Толщина лакокрасочных покрытий
Толщину лакокрасочных покрытий, наносимых на поверхность из ферромагнитных сплавов, определяют толщинометром МТ–41НЦ (ТУ 25–06.2500–82) с диапазоном измерения 0–12 мм и погрешностью 5 %. Принцип действия толщинометра базируется на измерении изменения распределения магнитной индукции в стержневом сердечнике преобразователя в зависимости от толщины покрытия.
Для измерения толщины покрытий, нанесенных на стальную поверхность с шероховатостью от 10 до 80 мкм, применяется магнитный толщинометр МТ–10НЦ (ТУ 25–06.9036–82) с диапазоном измерения 10–1000 мм и погрешностью 5%. Измерение толщины покрытий на поверхности из немагнитного металла производится вихревым толщинометром ВТ–10НЦ (ТУ 25–06.2501–83) с диапазоном измерения 0–12 мм и погрешностью 5%. Принцип действия основан на преобразовании первичного сигнала об изменении зазора между преобразователем и металлом в стандартные цифровые значения.
Для измерения толщины свободных пленок применяют стандартный мерительный инструмент, например, микрометр мод. 102 (ГОСТ 6507–78), с ценой деления 0,01 мм и допустимой погрешностью ±0,004 мм.
Предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве и модуль упругости определяются согласно ГОСТ 18299–72. испытуемый образец свободной пленки растягивается с определенной скоростью до разрыва с определением показателей:
– предел прочности при растяжении, МПа;
– относительное удлинение при разрыве – отношение удлинения рабочей части пленки, измеренного в момент разрыва, к начальной длине рабочей части пленки, %.
Модуль упругости – отношение напряжения к соответствующему относительному удлинению в пределах пропорциональности, МПа.
Для измерения используется разрывная машина с изменяющимися в пределах 0–500 Н диапазоном нагрузок (погрешностью не более 1%) и соответствующими скоростями зажимов.
7.1.3. Прочность пленок при ударе
В соответствии с ГОСТ 4765–73 определяется по максимальной высоте, при падении с которой груз определенной массы не вызывает видимых механических повреждений лакокрасочного покрытия на металлической пластинке. Прочность пленок при ударе условно выражают в сантиметрах. Для определения прочности пленок при ударах используется устройство У–2М (ТУ 6–23–1–88), позволяющее определять прочность пленок в широком диапазоне энергий удара.
Адгезия покрытий оценивается согласно ГОСТ 15140–78, предусматривающему четыре возможных метода:
метод отслаивания, состоящий в определении адгезии отслаиванием гибкой пластинки от армированного стеклотканью покрытия и измерения необходимого для этого усилия;
метод решетчатых надрезов, который заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке состояния покрытия по четырехбальной системе;
метод решетчатых надрезов с решетчатым ударом, который заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов в визуальной оценке состояния решетки покрытия после ударного воздействия, оказываемого на обратную сторону пластины в месте нанесения решетки;
метод параллельных надрезов, который заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие параллельных надрезов и визуальной оценке по трехбалльной системе после отрыва липкой ленты.
Оценку адгезии с использованием метода отслаивания проводят на разрывной машине с максимальной нагрузкой 30 Н с погрешностью не более 0,5 Н. Образец расслаивают при скорости движения подвижного зажима 0,0010–0,002 м/с и угле отслаивания 180ºС. В этом случае адгезия выражается в Н/м.
В процессе определения адгезии методом решетчатых надрезов на испытуемом участке поверхности образца на расстоянии от края не менее 10 мм делают, например, бритвенным лезвием с кромкой толщиной 0,05–0,13 мм или скальпелем с углом заточки режущей части 20–30º – по линейке или шаблону не менее шести параллельных надрезов до металла длиной не менее 20мм, на расстоянии 1,2 или 3 мм друг от друга. Подобные надрезы создаются в перпендикулярном направлении. Таким образом, на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера. Для удаления отслоившихся кусочков покрытия мягкой кистью проводят по поверхности решетки в диагональном направлении по пять раз в прямом и обратном направлении. Адгезия выражается в баллах.
Балл 1 – если края надрезов полностью гладкие и нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки.
Балл 2 – если имеет место незначительное отслаивание покрытия в местах пересечения линий решетки, а нарушения наблюдаются не более чем на 5% площади поверхности решетки.
Балл 3 – если покрытие частично или полностью отслаивается вдоль линий, надрезов решетки или в местах их пересечения; нарушение наблюдается не менее чем на 5% и не более чем на 35% площади поверхности решетки.
Балл 4 – если покрытие отслаивается на более чем 35% площади поверхности.
При оценке адгезии методом решетчатых надрезов с обратным ударом используют устройство для определения прочности пленок при ударе У–2М (ТУ 6–23–1–88). Участок с решетчатыми надрезами располагают на наковальне под бойком. Затем производят ударные воздействие на образец, начиная с максимально предусмотренной в устройстве энергии. Эксперимент продолжают до тех пор, пока ударное воздействие не приведет к отслаиванию квадратов решетки.
В случае определения адгезии методом параллельных надрезов делают пять параллельных надрезов до металла на расстоянии 1,2 или 3 мм друг от друга. Перпендикулярно надрезам накладывают полоску липкой ленты на полиэтилентерефталатной основе размером 10х100 мм.
Резким движением ленту отрывают перпендикулярно покрытию. Адгезия оценивается по трехбалльной шкале: балл 1 – края надрезов гладкие; балл 21 – незначительное отслаивание пленки вдоль надрезов (не более 0,5 мм); балл 31 – отслаивание покрытия полосами.