Главная страница
Навигация по странице:

  • 1 НЕОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

  • 2 ОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

  • 3 ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

  • 4 ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ

  • Антикоррозийные материалы. Оглавление введение неорганические неметаллические покрытия органические неметаллические покрытия лакокрасочные материалы износостойкие покрытия заключение литература введение


    Скачать 113 Kb.
    НазваниеОглавление введение неорганические неметаллические покрытия органические неметаллические покрытия лакокрасочные материалы износостойкие покрытия заключение литература введение
    Дата02.08.2022
    Размер113 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаАнтикоррозийные материалы.doc
    ТипЛитература
    #639259

    С этим файлом связано 2 файл(ов). Среди них: unlicensed-sp-36.13330.2012_raspoznan-iz-pdf.docx, mmo-1.pdf.
    Показать все связанные файлы
    Подборка по базе: Тема 1. Введение в курс пожарная и аварийно- спасательная техник, В.В. Волоцуев, И.С. Ткаченко Введение в проектирование космическ, 1 Введение.pptx, 9 кл. - Урок 1. Введение в изучение курса Обществознание. 9 клас, СД. ДС. В.1. 02. Введение в языкознание.doc, 19.09.22 Лекция Введение.docx, 1 ВВедение Web разработке.docx, материал для чтения по теме 1. Введение в экономику.pdf, урок 1 Введение в предмет финансовая грамотность.ppt, Тема 1.1. Введение. История Новейшего времени.pdf

    ОГЛАВЛЕНИЕ

    ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

    1 НЕОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ….…….………4

    2 ОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ…………….……..6

    3 ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ………………………….…….………..18

    4 ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ………………………………….……..….21

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….……23

    ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………….……………..24

    ВВЕДЕНИЕ

    Коррозия является одним из главных факторов, ограничивающих срок службы деталей и агрегатов автомобилей, особенно тех, которые непосредственно контактируют с атмосферой, подвержены загрязнению. Для предотвращения и замедления поверхностной коррозии применяют антикоррозийные средства. Номенклатура материалов, применяемых в качестве антикоррозийных, довольно широка и в данной работе мы ставим своей целью рассмотреть основные из них.

    1 НЕОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

    К неорганическим неметаллическим материалам, применяемым для защиты от коррозии металлических поверхностей, относится эмали, стекло и цемент.

    Эмалью называют стекловидную застывшую массу, полученную в результате полного или частичного расплавления и состоящую в основном из кварца и других оксидов. На изделие эмаль наносят одним или несколькими слоями.

    Различают два основных способа эмалирования. Наряду с эма­лированием, при котором изделие покрывают грунтовкой и по­кровными эмалями и при этом дважды обжигают, последние годы широко используют однослойное прямое эмалирование, при ко­тором слой эмали (0,2...0,3 мм) может быть уменьшен наполови­ну. При специальном эмалировании, применяемом в химическом и пищевом машиностроении, обычно наносят многослойную эмаль.

    Перед нанесением эмали поверхность стальной детали должна быть обезжирена и протравлена. При этом удаляется некоторое количество металла и поверхность листа становится шероховатой, что способствует адгезии эмалевого покрытия. С целью снижения пористости при обжиге за счет образования диоксида углерода для эмалирования применяют низкоуглеродистые стали.

    Стеклоэмалевое покрытие обладает не только высокой хими­ческой стойкостью, износостойкостью, но и обеспечивает незна­чительное налипание остатков продукта, благодаря чему аппара­тура легко моется. Покрытие имеет высокую адгезию к металлу. Общая толщина эмалевого покрытия 0,8... I мм.

    При эксплуатации эмалированной аппаратуры не допускается превышать давление или резко повышать его даже в пределах рабо­чего давления, резко нагревать и заполнять переохлажденным про­дуктом или водой, производить местные термические и механичес­кие воздействия, оставлять аппараты открытыми, использовать в качестве моющих и дезинфицирующих средств щелочные растворы.

    К недостаткам стеклоэмалевых покрытий можно отнести чув­ствительность к ударам, резкой смене температуры, местным пе­регревам, воздействию щелочей.

    Высокую долговечность водопроводных труб обеспечивает це­ментные покрытия. Для покрытий используют портландцемент с наполнителем в виде мелкого песка.

    2 ОРГАНИЧЕСКИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

    Использование органических покрытий остается наиболее эф­фективным средством борьбы с коррозией.

    Полимерные покрытия не только защищают металлы от воз­действия агрессивных сред, но и повышают их износостойкость, снижая прилипаемость различных веществ к рабочим поверхнос­тям, позволяют экономить цветные металлы и другие дефицитные материалы.

    К полимерным покрытиям предъявляются высокие требования. Покрытия должны иметь хорошую адгезию к защищаемой поверх­ности, беспористость, эластичность, механическую прочность, теплостойкость, быть инертными к средам, с которыми они нахо­дятся в контакте.

    Ни один из известных полимеров не может полностью удовлет­ворить всем перечисленным требованиям. Материалы, обладаю­щие достаточной химической стойкостью, как правило, имеют недостаточную адгезию к защищаемому металлу. Полимерные по­крытия с хорошей адгезией к защищаемой поверхности часто лег­ко разрушаются от химического и механического воздействия аг­рессивных сред. Лишь эпоксидные и некоторые другие полимеры удачно сочетают высокую адгезию к металлу с удовлетворитель­ной химической стойкостью.

    В разных областях промышленности для защиты внутренних поверхностей аппаратов, трубопроводов и арматуры применяют винилхлоридные, фторопластовые, пентапластовые, полиолефиновые, полиуретановые, фенолформальдегидные, кремнийорганические, каучуковые, эпоксидные и другие покрытия.

    В отличие от коррозионной стойкости металлов, характеризуе­мой потерей массы, химическая стойкость полимерных материа­лов численно обычно не выражается. О химической стойкости по­лимерных покрытий судят по степени набухания и разрушения пленки, потере эластичности, изменению цвета и т.д.

    Перед нанесением покрытия проводят подготовку металличес­кой поверхности (очистка и придание равномерной шероховато­сти для обеспечения хорошей адгезии) при помощи дробеструй­ной обработки. На подготовленную поверхность наносят грунт, создающий антикоррозионный слой с обеспечением высокой проч­ности сцепления как с металлом, так и с последующими слоями покрытия.

    Для подготовки защищаемой поверхности изделий применяют дробеструйные автоматы и пистолеты, а также ручные реверсив­ные пневматические щетки.

    Полимерные покрытия можно наносить как непосредственно на изделия, так и на тонколистовую полосу (метод coil coating).

    Второй метод появился недавно, но его использование позволяет существенно снизить трудоемкость изготовления изделий.

    При использовании метода coil coating стальной лист с метал­лическим покрытием или без него на специальной установке по нанесению органических покрытий в непрерывном технологичес­ком конвейере подвергают очистке, предварительной химической обработке, затем с помощью валков на него наносят покрытие из жидких органических материалов, которое подвергают горячей сушке, или наклеивают с помощью клеящих материалов тонкие защитные пленки из искусственных материалов.

    Для нанесения на поверхность полимерных покрытий и их фор­мирования применяют различные окрасочные агрегаты, краско­распылители, красконагнетательные баки. Пневматические окра­сочные агрегаты обеспечивают механическое раздробление окра­сочного состава (гидродинамическое распыление). Красконагнетательные баки осуществляют подачу лакокрасочных материалов под давлением сжатого воздуха к пневматическим краскораспы­лителям.

    Среди областей применения проката с органическим покрыти­ем следует назвать прежде всего строительную индустрию (напри­мер, для внешнего и внутреннего применения: крыши, стены, металлические двери), производство металлических изделий из ли­стового железа (полки, карнизы, корпуса приборов различного вида), автомобильную промышленность (детали кузова, распреде­лительные щиты), упаковочную индустрию (бочки, аэрозольные баллоны, крышки) и изоляцию труб.

    Взамен гальванических, эмалевых и силикатных могут исполь­зоваться тонкослойные (0,3...0,5 мм) полимерные порошковые по­крытия, получаемые методом вибровихревого напыления (рисунок 1).



    а — схема установки; б — аппарат для создания взвешенного слоя порошкооб­разного полимера; 1—баллон сжатого газа; 2—пульт с приборами контроля и регулирования; 3—аппарат для создания взвешенного слоя порошкообразного полимера; 4—нагревательная печь; 5—нижний сосуд; 6—вибрационное дно; 7—верхний сосуд; 8 — коническая крышка-сборник; 9 — распылительная на­садка; 10 — электромагнитный вибратор

    Рисунок 1. Установка для вибровихревого напыления

    При вибровихревом способе напыления на частицы полимера од­новременно воздействуют воздух под давлением и вибрация. Аппа­рат вихревого напыления установлен на мембрану вибратора, ко­торая получает вертикальное перемещение с частотой 50—100 ко­лебаний в секунду. Применение таких покрытий исключает ис­пользование токсичных и пожароопасных растворителей, устра­няет процесс сушки после их нанесения, дает равномерное по­крытие толстым слоем при одноразовом погружении в ожиженный порошок. Покрытия вибровихревого напыления обладают бо­лее высокими защитными свойствами по сравнению с покрытия­ми, полученными другими способами.

    Полимерные покрытия можно наносить газопламенным мето­дом. Газопламенное напыление, называемое также пламенным или огневым напылением, заключается в том, что порошкообразная полимерная композиция наносится на металлическую или иную поверхность, предварительно подготовленную и нагретую с по­мощью специальной горелки автогенного типа. Частицы полимерного материала размягчаются в пламени и, попадая на нагретую поверхность, растекаются на ней, образуя при остывании слой покрытия. Покрытия необходимой толщины получают последова­тельным нанесением нескольких слоев полимера; выравнивание поверхности последнего слоя происходит в результате оплавления в пламени горелки без подачи порошка.

    Температура пламени газа, чаще всего ацетилена, достигает 650...700 0С, но порошкообразный полимер сгорает лишь частич­но вследствие значительной скорости его прохождения через зону пламени (около 25 м/с).

    Для напыления могут применяться порошки различных термо­пластов, в том числе составы на основе поливинилбутираля, би­тумные и каучуковые композиции. Разработан также газопламен­ный метод нанесения термореактивных полимеров, при котором производится спекание полимерного покрытия, а не оплавление его. Таким методом наносят составы на основе фенолформальдегидных и эпоксидных смол с наполнителями и отвердителями.

    Для напыления применяют порошки полимерных материалов с размерами частиц 0,1...0,25 мм. При нанесении покрытий малой толщины на детали сложной конфигурации используют порошок с меньшими размерами частиц. Получение покрытий с ровной и гладкой поверхностью может быть достигнуто, если порошок по­лимера сухой, однородный по размерам частиц.

    Воздушно-порошковая смесь поступает в горелку через резино­вый шланг и затем попадает в зону пламени. Газовая смесь сгорает в мундштуке горелки, в центре которого расположено сопло для подачи порошка.

    Метод газопламенного напыления применяют для выравнива­ния поверхностей при ремонте.

    Условиям экологической чистоты, низкой себестоимости мо­жет соответствовать современный технологический процесс трибостатического нанесения эпоксидных порошковых твердых по­крытий, также не требующий изготовления растворов и, следова­тельно, их утилизации.

    Для обеспечения процесса требуется следующее оборудование: источник сжатого воздуха; камера с системой отсоса воздуха; вен­тиль для регулировки расхода воздуха; емкость с порошковой крас­кой; пистолет (распылитель порошка); сушильный шкаф.

    Размеры сушильного шкафа и камеры определяются максималь­ными размерами напыляемых изделий. На рисунке 2 приведена схе­ма процесса нанесения покрытий трибостатическим методом.



    1—система подачи сжатого воздуха; 2—вентиль; 3—емкость с краской; 4—распылитель порошка; 5 — изделие; 6 — рабочая камера

    Рисунок 2. Схема процесса нанесения покрытия трибостатическим методом

    Технологический процесс трибостатического нанесения покры­тий прост и не требует специальных знаний обслуживающего пер­сонала. Процесс состоит из трех этапов: подготовка поверхности изделия; нанесение эпоксидной порошковой краски на поверх­ность; полимеризация покрытия в сушильном шкафу.

    Подготовка поверхности включает в себя обычное обезжирива­ние и промывку детали.

    Процесс нанесения порошка осуществляется следующим обра­зом. Из системы 1 подачи сжатого воздуха и вентиля 2 воздух по­ступает в донную часть емкости 3 с порошковой краской. Переме­шивая частицы краски, воздушный поток образует псевдокипящий слой, благодаря которому происходит накапливание трущи­мися частицами статического заряда на поверхности. Одновремен­но часть порошка по газовой магистрали транспортируется к рас­пылителю 4. При прохождении порошка по стволу происходит до­полнительный заряд частиц, и на выходе из канала ствола части­цы обладают статическим зарядом в несколько киловольт. В зазем­ленную рабочую камеру 6 помещают изделия, которые имеют ну­левой потенциал. Порошок, выходя из ствола пистолета, оседает за счет высокой разности потенциалов на поверхности изделия, теряя свой заряд. Неиспользованная часть порошка оседает на стенках камеры и может быть использована вторично. Изделия с нане­сенным порошком переносят в сушильный шкаф. Время между нанесением порошка и установкой изделий в сушильный шкаф может доходить до нескольких часов.

    В сушильном шкафу происходит полимеризация порошка при температуре 150...220°С в течение 20...30 мин. Температура поли­меризации зависит от состава порошка. При установке изделий в шкаф включают вытяжную вентиляцию.

    Покрытия можно наносить на любые металлы, керамику, стек­ло, дерево, пластмассы. Испытания покрытий на деталях из сталей СтЗ и марки 20, медных и алюминиевых сплавов, керамики пока­зали их удовлетворительную адгезивную прочность. Толщина по­крытий составляла 50... 150 мкм. Разброс по толщине менее +25 %.

    При испытаниях покрытия показали стойкость к растворам щелочей, кислот и органическим растворителям. Водопоглощение после выдержки в воде при температуре 20 °С в течение 24 ч соста­вило 0,5 %. При термоциклировании образцов в интервале темпе­ратур -60...+20°С не наблюдалось отслоения и образования тре­щин на покрытиях.

    Вихревое напыление, называемое также напылением в кипя­щем (псевдоожиженном, взвешенном) слое, заключается в том, что предварительно нагретое изделие из металла или другого теп­лостойкого материала помещают в аппарат с порошком полиме­ра, находящимся во взвешенном состоянии.

    Частицы порошка обволакивают помещенное в аппарат изде­лие и, попадая на его нагретую поверхность, плавятся и растека­ются, образуя защитный слой. После удаления изделия из аппара­та слой полимера оплавляется под действием остаточной теплоты изделия или при дополнительном нагревании.

    Использование для напыления порошков определенной дис­персности способствует легкому их перемещению в воздушном потоке, равномерному распределению на покрываемой поверхно­сти и быстрому оплавлению. Достоинство процессов напыления порошков состоит в получении покрытия непосредственно из твер­дого полимера, минуя стадии или растворения, или диспергиро­вания. Методом вихревого напыления или другими методами мож­но наносить многие термопластичные полимеры либо составы на их основе в мелкодисперсном состоянии.

    Нанесение порошков вихревым методом производится в аппа­ратах периодического действия или на поточных конвейерных ли­ниях.

    Вихревой метод напыления имеет ряд достоинств: простота применяемой аппаратуры, удобство ее эксплуатации, быстрота получения покрытия на поверхности деталей, возможность меха­низации и автоматизации процесса нанесения. К недостаткам ме­тода можно отнести затруднительность нанесения полимеров на сравнительно большие детали и узлы, на детали с неодинаковой толщиной в разных сечениях; неравномерность покрытия острых кромок и углов между отдельными элементами деталей сложной конфигурации, а также внутренних поверхностей резервуаров, открытых с одной стороны.

    Вихревой метод напыления получил распространение главным образом для нанесения полимеров на детали небольших размеров, не имеющих большого числа отверстий, острых кромок и углов.

    К наиболее распространенным полиолефинам относятся поли­этилен, полипропилен и их сополимеры.

    Покрытия из полиолефинов отличаются высокой химической стойкостью к действию многих агрессивных сред. Полиэтилен ис­пользуют в качестве упаковочного материала для хранения про­дуктов и получения антикоррозионных покрытий. Свойства поли­этилена и полипропилена практически не меняются при воздей­ствии концентрированными соляной и серной кислотами при тем­пературе 20°С, а также растворами щелочей. Однако органические растворители при комнатной температуре вызывают некоторое набухание, а при температуре выше 100...120 °С растворяют полиолефины.

    Полиолефины имеют низкую проницаемость по отношению к жидким и газообразным агрессивным средам.

    Полиолефины используют для нанесения покрытий почти все­ми известными методами, включая напыление порошкообразных полимеров, плакирование пленками и листами, футерование ли­тьем под давлением, формирование покрытий из дисперсий в вод­но-органических средах.

    К полиамидам относятся капрон и капролон. Покрытия из по­лиамидов обладают высокими антифрикционными характеристи­ками. По износостойкости при сухом и жидкостном трении поли­амиды превосходят не только другие классы полимеров, но и многие металлы, применяющиеся в антифрикционных целях. Низкий ко­эффициент трения при высоких нагрузках позволяет использовать полиамиды в тяжелонагруженных узлах трения, о чем свидетель­ствуют значения коэффициентов трения покрытий из полиамидов при трении со смазкой по стали.

    Недостатком полиамидных покрытий является склонность к старению и значительное водопоглощение. С повышением темпе­ратуры гигроскопичность возрастает.

    Полиамидные покрытия наносят на поверхность изделий на­пылением порошков, литьем под давлением, из растворов.

    Следует отметить низкую стойкость полиамидов к окислению, что препятствует длительной эксплуатации полиамидных покры­тий на воздухе при температуре выше 60...100 0С. В целях повыше­ния термостабильности полиамидов применяют различные стаби­лизирующие добавки органического и минерального происхождения. Для улучшения адгезионных и когезионных свойств, повыше­ния эксплуатационных характеристик в покрытия из полиамидов вводят различные наполнители. Введение небольших количеств оксидов титана, меди, железа, свинца и алюминия способствует росту прочности и твердости, несущей способности и износо­стойкости покрытий при незначительном изменении коэффици­ента трения.

    Повышение теплостойкости и несущей способности подшип­ников с полиамидными покрытиями достигается введением по­рошков металлов (алюминия, свинца, бронзы и др.). Снижению коэффициента трения также способствуют добавки фторопласта-4, дисульфида молибдена, графита.

    Модифицированные покрытия на основе полиамидных слоев применяют для изготовления таких деталей, как шестерни, под­шипники и т.д.

    Полиамидные смолы используют для получения защитных по­крытий, а полиамидные порошки — для нанесения тонкого анти­фрикционного износостойкого покрытия.

    Благодаря низкой стоимости сырья, высокой химической стой­кости, хорошим физико-механическим и удовлетворительным элек­трическим свойствам, поливинилхлоридявляется самым распростра­ненным материалом, применяющимся для создания защитно-деко­ративных, химически стойких и электроизоляционных покрытий.

    В состав поливинилхлоридных композиций, предназначенных для покрытий, помимо пластификаторов входят стабилизаторы, наполнители, смазочные материалы, пигменты и другие добавки, концентрация и природа которых оказывают существенное влия­ние на свойства покрытий.

    Материалом для покрытий в основном служит пластифициро­ванный поливинилхлорид, который обычно наносят на поверх­ность обрабатываемых деталей в виде порошка или пленки. Реже используют непластифицированный поливинилхлорид, типичным представителем которого является винипласт. Листовой и пленоч­ный винипласт применяют в химической промышленности для футеровки металлической аппаратуры и трубопроводов, эксплуа­тирующихся в агрессивных средах, для нанесения сплошного по­крытия на фундаменты, цокольные части и другие конструкции. Поливинилхлоридный пластикат применяют как обкладочный материал для защиты аппаратуры от коррозии, устройства полов в помещениях, где требуется герметичность. Для устройства хими­чески стойких полов, а также для гидроизоляции используют поливинилхлоридную пленку.

    Пентапласт обладает высокой водостойкостью, прочностью, низким коэффициентом трения по стали, стоек к воздействию грибковой плесени, устойчив к воздействию растворов щелочей, кислот и солей.

    Пентапласт наносят на поверхность защищаемых изделий в по­рошкообразном виде и из дисперсий в органических средах. Кроме того, производится защита изделий футеровочными листами и готовыми вкладышами из пентапласта.

    Для изготовления различных деталей и для защитных покрытий применяются фторопласты (фторопласт-4 и фторопласт-3).

    Фторопластовые покрытия исключительно устойчивы к агрес­сивным средам и в этом отношении превосходят даже благород­ные металлы и сплавы. На покрытия из фторопласта-4 не действу­ют окислительные среды, включая царскую водку1, кипящие ще­лочи, растворы солей. Фторопластовые покрытия вполне устойчи­вы по отношению к жирам, маслам, влаге, кислотам и т.д.

    Покрытия из фторопластов применяют для защиты различных технологических емкостей.

    Эпоксидные смолы в своем составе имеют эпоксидные и гидроксильные группы, способные вступать в химические реакции с различными веществами с образованием более сложных соедине­ний. При введении в них отвердителей холодного или горячего отверждения такие смолы способны переходить в неплавкое и не­растворимое состояние. В качестве отвердителей могут применять­ся органические и неорганические кислоты, ангидриды кислот, амины и амиды, а также синтетические смолы.

    Свои ценные физико-механические свойства эпоксидные смо­лы приобретают при взаимодействии с отвердителями. Отвердители аминного типа выполняют функции сшивающих реагентов. Груп­пы отвердителей взаимодействуют с эпоксидными группами смо­лы. Скорость процесса отверждения зависит от температуры. Неко­торые отвердители реагируют со смолой при комнатной темпера­туре, другие — лишь при нагревании. Наиболее полное отвержде­ние полиаминами достигается при температуре выше 100°С. Дол­говечность материалов, полученных отверждением при комнатной температуре, ограничена. Материалы, полученные отверждением эпоксидной смолы при нагревании, более долговечны.

    На основе эпоксидных смол изготавливают лакокрасочные ма­териалы, применяемые для защитных покрытий.

    Покрытия на основе эпоксидных смол с такими наполнителя­ми, как уголь, графит, кремнезем, кварцевая мука, измельчен­ный мрамор, в пищевой промышленности использовать запреще­но по санитарным нормам.

    Для защиты сепараторов перспективны комплексные покры­тия, состоящие из одного слоя грунта, двух слоев эмали и одного слоя лака на основе эпоксидной смолы. Отвержденное покрытие промывают раствором уксусной кислоты, затем раствором соды и ополаскивают водой. Полимерные покрытия на основе винило­вых, каучуковых и эпоксидных смол применяют для защиты сепа­раторов, в которых технологические процессы протекают под из­быточным давлением.

    Для защиты некоторых железобетонных (бетонных) внутрен­них поверхностей стационарных баков используют эпоксидное покрытие, состоящее из 82% смолы, 13% этилового спирта и 5 % полиэтиленполиамина. Покрытие затвердевает при комнат­ной температуре, но для ускорения процесса повышают темпе­ратуру до 700С. Перед нанесением покрытия железобетонная по­верхность обязательно должна быть хорошо очищена, просушена и прогрета электрообогревателем любого типа. Покрытие четырехслойное, общей толщиной 0,6...0,8 мм. Эпоксидные смолы также используют для защиты внутренней поверхности железных чанов и цистерн.

    3 ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

    Лакокрасочные материалы — это составы, наносимые на защи­щаемую поверхность тонкими слоями и образующие после высы­хания и отверждения твердую, плотную и прочно сцепленную с поверхностью пленку. Лакокрасочные материалы состоят из ос­новных материалов (связующие — пленкообразующие вещества, пигменты, наполнители) и вспомогательных (пластификаторы, отвердители, растворители и др.).

    Пленкообразование при формировании лакокрасочного покры­тия происходит следующими способами: испарение растворите­лей (например, для поливинилхлоридных покрытий); взаимодей­ствие с отверждающими агентами (для эпоксидных покрытий); поликонденсация (для фенольных покрытий); окисление (для маслосодержащих покрытий); расплавление и напыление (для поли­этилена и др.).

    Системой лакокрасочного покрытия называют сочетание слоев лакокрасочных материалов, последовательно нанесенных на защи­щаемую поверхность.

    Толщина покрытия зависит от типа и свойства наносимого ла­кокрасочного материала, его вязкости, процесса нанесения, сте­пени агрессивности среды и других условий эксплуатации, свойств металла и степени сложности его поверхности, возможности на­несения определенным способом и назначения.

    Обычно толщина однослойной пленки правильно нанесенной эмали при температуре 18...22°С составляет 25...30 мкм, нагретой до 40...60°С-15...20 мкм.

    Для жестких условий эксплуатации значение минимальной об­щей толщины эпоксидного и винилового покрытий принимается равной 250...300 мкм, алкидного и полиуретанового — 200...250, кремнийорганического — 80... 120 мкм. Для мягких условий эксп­луатации толщина может быть уменьшена на 10... 12 %.

    Лакокрасочным материалам присущи определенные физичес­кие (плотность, теплопроводность, атмосферостойкость и др.), механические (прочность, твердость, эластичность, истираемость и др.), химические (кислотощелочестойкость, токсичность и др.) свойства.

    Грунтовки — это пигментированные растворы пленкообразователей в органических растворителях. Грунтовки служат для созда­ния на защищаемой поверхности антикоррозионного слоя и обес­печения высокой прочности сцепления как с поверхностью, так и с последующими покрывными слоями. В системе поверхность — грунтовка — покрывной состав (эмаль) грунтовка выполняет роль химического мостика.

    Эмали (покрывные слои) — это пигментированные и напол­ненные лаки, предназначенные для обеспечения защиты металла от коррозии совместно с грунтовками и придания объекту требуе­мого декоративного вида. Как правило, их наносят на предвари­тельно загрунтованные поверхности.

    В разных отраслях пищевой промышленности лакокрасочные композиции часто изготавливают на месте на основе таких связу­ющих, как эпоксидные, кремнийорганические, полиуретановые, сополимерно-винилхлоридные смолы. В них добавляют пигменты, наполнители и вспомогательные материалы (пластификаторы, ра­створители, разбавители, отвердители). Все компоненты переме­шивают, перетирают и фильтруют до получения готовых к упот­реблению составов.

    Пигменты — это тонкоизмельченные цветные природные и син­тетические неорганические оксиды, соли металлов, органические или металлические вещества (порошки), нерастворимые в диспер­сных средах, воде и способные создавать с пленкообразующим покрытием защитное покрытие. Многие пигменты обладают высо­кими антикоррозионными свойствами. Пигменты предназначены для получения окрашенных покрытий и обеспечивают твердость, снижают набухание пленки в воде.

    Наполнители — это дисперсные неорганические природные или синтетические вещества, нерастворимые в растворителях, воде и дисперсионных средах. Наполнители предназначены для повышения адгезии, модуля упругости, твердости, прочности, тепло-, огне-, кислото-, шелоче- и атмосферостойкости покрытий, снижения стоимости покрытия, придания композиции требуемой теп­лопроводности, снижения ТКЛР покрытий до значений, харак­терных для металлов. Их добавляют до 25 % общего количества вво­димых пигментов.

    Пластификаторы — это низколетучие растворители, изменяющие вязкость системы и повышающие эластичность. Пластификаторы предназначены для облегчения условий пленкообразования, повы­шения стойкости к растрескиванию при цикле нагрев — охлажде­ние, регулирования таких физико-механических свойств, как хруп­кость, повышение удлинения, сопротивление удару, эластичность.

    Растворители (разбавители) — это органические жидкости, однокомпонентные растворители или их смеси. Растворители пред­назначены для разведения лакокрасочных материалов до рабочей вязкости и улучшения их технологических свойств. Растворители должны иметь хорошую растворяющую способность, оптималь­ную температуру кипения и минимальную токсичность.

    Отвердители — это химические соединения, добавляемые в состав только определенных лакокрасочных материалов (эпоксид­ных, уретановых и др.) для их отверждения.

    4 ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ

    Одним из необходимых условий при выборе материалов для покрытий является высокая износостойкость защитных покрытий.

    Полимерные покрытия являются эффективным средством для повышения износостойкости. Долговечность покрытий зависит от плотности материалов, из которых они изготовлены, их адгезион­ной способности к подложке, трибологических свойств, равно­мерности распределения в них модификаторов и наполнителей.

    Большинство полимерных материалов характеризуется высокой износостойкостью. Использование тонких полимерных слоев в со­четании с теплостойкостью металлического основания позволяет создавать надежно работающие износостойкие покрытия.

    С повышением молекулярной массы и регулярности макромо­лекул в ряду одного типа полимера износостойкость покрытий увеличивается. Свойства износостойких покрытий во многом оп­ределяются составом композиции, изменяя который можно регу­лировать износостойкие характеристики в широких пределах и получать покрытия различного назначения как с низким, так и с высоким коэффициентом трения.

    Чаще других полимеров для износостойких покрытий исполь­зуют полиуретаны, пентапласт, политетрафторэтилен, полиами­ды, эпоксидные композиции.

    Хорошо противостоят абразивному изнашиванию, например, трубы, покрытые изнутри полиуретаном.

    Покрытия на основе ненаполненных полиуретановых эласто­меров по стойкости к абразивной эрозии превосходят некоторые коррозионно-стойкие стали.

    Одним из перспективных износостойких материалов является поливинилденфторид, который применяют как в качестве покры­тий и футеровок элементов насосных агрегатов, так и для изготов­ления насосов для перекачивания агрессивных сред.

    Одним из рациональных способов повышения износостойко­сти покрытий является модифицирование полимерных компози­ций неорганическими и минеральными наполнителями, напри­мер дисульфидом молибдена, тальком, аморфным бором, корун­дом, оксидом цинка, карбидом кремния и др.

    Сжижению износа покрытий способствует наполнение поли­мерных композиций стекловолокном, графитом, цементом, асбе­стом, маршаллитом, повышающими прочность, теплостойкость и другие характеристики полимеров.

    Перспективно использование полимерного износостойкого по­крытия на основе эпоксидной смолы и шламов — отходов пред­приятий черной металлургии с содержанием общего железа более 60 %. Использование шламов расширяет сырьевую базу, удешевля­ет стоимость покрытия и повышает его физико-механические свой­ства в условиях воздействия коррозионно-эрозионных сред.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В данной работе описаны основные виды антикоррозийных материалов, приведены их свойства и методики нанесения.

    Применение антикоррозийных материалов имеет большое народнохозяйственное значение, т.к. удлиняет срок эксплуатации автомобильной техники, дает существенную экономию металла.

    ЛИТЕРАТУРА

    1. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 528 с, ил.

    2. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред. проф.образования/Ю.П. Солнцев, С.А. Вологжанина. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 496с.



    написать администратору сайта