Лако-красочные материалы — производство

Процесс коррозии, как химической, так и электрохимической, всегда начинается, как было указано, с поверхности металла в ре­зультате действия на поверхность корродирующего агента. Поэтому основные методы борьбы с коррозией заключаются в изоляции по­верхности металла от действия корродирующего агента. Такая изоляция достигается в большинстве случаев покрытием металла защитной пленкой, не проницаемой для коррозионной среды. В слу­чаях, когда нанесение защитной пленки по условиям работы ме­талла или изделия невозможно, применяют электрохимические ме­тоды защиты.

Из большого числа разработанных методов защиты металлов от коррозии в настоящее время чаще других применяют покрытие защищаемого металла пленками — металлической (оцинковка, лу­жение) или лакокрасочной.

К числу преимуществ лакокрасочных покрытий перед метал­лическими нужно отнести: большой ассортимент лакокрасочных материалов, позволяющий выбирать материал, пригодный для лю­

бых условий службы металла; высокую эластичность, вследствие чего защитная пленка может следовать за всеми изменениями ве­личины и формы металла, вызванными температурными колеба­ниями; меньшую стоимость сравнительно с металлом; высокие декоративные качества и ряд других. Поэтому защита металла лакокрасочными покрытиями распространена значительно больше, чем все остальные методы защиты.

В простейшем случае для получения лакокрасочной пленки применяют олифы. Более прочные и твердые пленки получают на­несением различных лаков. Вследствие наличия во всякой лаковой пленке микроскопических пор водяные пары из атмосферного воз­духа могут диффундировать через лаковую пленку к поверхности металла. Часть водяных паров при этом задерживается в пленке и вызывает ее набухание. Для характеристики влагопроницаемости различных лаковых пленок Акимов приводит следующие данные (влагопроницаемость пленки олифы принята за 100):

Масляный лак с алюминиевым порошком. . 15

Нитроцеллюлозные лаки………………………………… 20—-120

Шеллачный лак…………………………………………………….. 20

Асфальтовый лак……………………………………………………… 7

Винилацетатный лак……………………………………………… 140

Для уменьшения проницаемости лакокрасочной пленки в нее вводят нерастворимые в лаке красящие вещества — пигменты. Природа пигмента оказывает большое влияние на защитные свой­ства пленки. Акимов делит пигменты на три группы: ингибитив — ные, нейтральные и стимуляторы. В качестве примеров пигментов различных групп он называет:

Пленки с ингибитивными пигментами обладают способностью защищать металл даже в том случае, когда пленка повреждена; пленки с нейтральными пигментами такими свойствами не обла­дают; пленки же, содержащие пигменты-стимуляторы, могут в случае повреждения даже несколько ускорить коррозию.

Влияние пигментов на свойства лакокрасочной пленки не огра­ничивается только уменьшением ее влагопроницаемости и набуха­ния. Как вещества более твердые, чем пленкообразователь, пиг­менты повышают также твердость и прочность лакокрасочного покрытия. Некоторые пигменты, которые Акимов относит к кате­гории ингибитивных, как например хромат цинка, основной хро­мат свинца, свинцовый сурик и другие, обеспечивают повышение

антикоррозионных свойств лакокрасочных покрытий. Присутствие пигмента в красочной пленке оказывает также большое влияние и на скорость ее старения, т. е. на efe долговечность. "

Старением называется комплекс процессов, протекающих в лакокрасочных пленках, в результате которых свойства пленки изменяются и она в конце концов разрушается. Так, например, при старении пленки эластичность ее падает, хрупкость увеличи­вается, цвет темнеет и т. д. Процессы старения пленки протекают значительно быстрее при действии на нее света и особенно коротко­волнового. Находящийся в пленке пигмент может падающий на пленку свет либо диффузно отражать, либо поглощать, либо, на­конец, зеркально отражать.

Различное отношение частиц пигмента к Падающему свету за­висит от природы пигмента и формы его частиц. Если в пленке содержится пигмент, диффузно рассеивающий свет, то некоторая часть падающего света отражается и внутрь пленки. Пигменты синих тонов поглощают длинноволновый свет, а коротковолновый они отражают во все стороны, следовательно, и внутрь пленки/ по­этому эти пигменты должны вызывать ускоренное старение пленки. Красные пигменты поглощают коротковолновый свет и отражают преимущественно длинноволновый, следовательно, они должны за­медлять старение красочной Пленки. Поэтому в многослойном по­крытии, подвергающемся длительному воздействию света, реко­мендуется один слой делать красным.

За последние десятилетия в качестве пигментов большое при­менение нашли алюминиевые порошки, которые в лакокрасочной технике называют пудрами или бронзами. Широкое распростране­ние этих пигментов объясняется чешуйчатой формой их частиц. При нанесении алюминиевой краски на окрашиваемую поверх­ность частицы алюминия ‘располагаются параллельно поверхности красочного слоя, Являясь миниатюрными зеркалами, такие ча­стицы зеркально отражают весь падающий на них свет, в том числе и коротковолновый, и поэтому сильно замедляют процесс старения красочной пленки, а следовательно, и удлиняют срок ее службы. Кроме того, отражение красных и инфракрасных лучей предохраняет окрашенное изделие от нагревания. Это последнее обстоятельство широко используется нефтяной промышленностью и транспортом. Окраска нефте — и бензохранилищ, а также железно­дорожных цистерн краской, содержащей в качестве пигмента алю­миниевую пудру, предохраняет их от нагревания солнечными лу­чами и уменьшает таким образом испарение наиболее дорогих легколетучих фракций.

Наконец, все пигменты выполняют в большей или меньшей степени роль декоративной составной части лакокрасочного покры­тия, так как сообщают ему определенный цвет и внешний вид.

Некоторые пигменты обладают специфическими свойствами, определяющими область их применения. Так, в настоящее время установлено, что цинковый крон является лучшим ингиби­тором, т. е. лучшим материалом для предохранения от коррозии алюминия и его сплавов, поэтому в грунтовки для алюминия и ‘его сплавов в качестве пигмента вводят обязательно цинковый крон.

Окись ртути и закись меди являются сильными ядами для низ­ших представителей морской фауны, отчего они всегда входят в состав красок для подводных частей судов; при отсутствии этих пигментов в красочной пленке на обшивке судов поселяются пред­ставители морской флоры и фауны. Размножаясь и отмирая на поверхности судна, они образуют толстые слои, в результате чего судно получает дополнительную нагрузку, скорость его прй этом падает, а расход топлива резко повышается.

Некоторые пигменты, преимущественно ярких цветов, приме­няют для изготовления сигнальных красок. К числу таких пигмен­тов относятся также люминофоры и термоскопические пигменты. Люминофорами называют пигменты, которые после облучения их дневным светом или ультрафиолетовыми лучами (а некоторые и без предварительного облучения), обладают способностью све­титься в темноте. Эти пигменты применяют для изготовления ци­ферблатов приборов, работающих в темноте. Люминофоры при­обретают особенно большое значение для изготовления дорожных знаков и сигналов в затемненных местах. Термоскопическими пиг­ментами называют вещества/цвет которых изменяется при опре­деленных температурах. Их применяют для нанесения сигнальных знаков на подшипники и детали машин, находящиеся в местах, неудобных или недоступных для определения степени их нагрева­ния. Повышение температуры таких изделий выше допускаемой может быть определено на расстоянии по изменению цвета сиг­нальной окраски. Цвет термоскопических пигментов различного состава изменяется при разных температурах.

Кроме лакокрасочной промышленности, большое количество пигментов используют и другие отрасли промышленности. Так, полиграфическая промышленность применяет большие количества сажи и цветных пигментов для изготовления типографских и лито­графских красок; резиновая промышленность потребляет в каче­стве наполнителя резины большое количество цинковых и лито — понных белил, а также и сажи, введение которой в резину повы­шает сопротивление последней на истирание и разрыв.

Вискозная промышленность применяет двуокись титана в ка­честве добавки к вискозе для получения матового шелка.

Большое количество глета и сурика используется аккумулятор­ной промышленностью в качестве сырья для формовки аккумуля­торов и т. д.

— Все красящие вещества, применяемые в лакокрасочной про­мышленности, можно разбить на две группы; 1) вещества мине­рального происхождения и 2) вещества органического происхо­ждения. По растворимости в пленкообразователе красящие веще­ства делят на красители и пигменты. Красящие вещества, раство­ряющиеся в пленкообразователе, называют красителями, нераство- ряющиеся — пигментами. Некоторые красящие вещества могут быть пигментами с одними пленкообразователями и красителями— с другими. Так, некоторые азокрасители в водных красках являются пигментами, так как в воде не растворяются, в масляных же средах они являются красителями, так как хорошо раство­ряются в жирах и углеводах. Суспензию пигмента в пленкообразо­вателе называют краской.