Лако-красочные материалы — производство

Лакокрасочные материалы применяют для окраски самых раз­нообразных машин, изделий, оборудования и сооружений, экс­плуатируемых в различных климатических условиях. Естествен­но, что такие покрытия должны обладать атмосферостой — костью, т. е. стойкостью к воздействию комплекса таких фак­торов, как солнечная радиация, температура, влажность и т. п.

Пигмент, входящий в состав лакокрасочного покрытия, ока­зывает активное влияние на его атмосферостойкость. Например, пигмент, входящий в состав атмосферостойкого покрытия, дол­жен быть светостойким и относительно термостойким.

Некоторые пигменты обладают фотохимической активностью, т. е. способностью фотохимически сенсибилизировать окислительио-восстаио — Вительиые процессы, вызывая разрушение пленкообразующего вещества, Следствием этого является мелеиие покрытия из-за разрушения поверхност­ных слоев пленкообразующего и обнажения пигментных частиц. Фотохимиче­ская активность пигментов способствует также ускоренному старению лако­красочного покрытия в целом. Фотохимической активностью обладают цин­ковые белила, диоксид титана, титанаты свинца, оксиды свинца, сульфид кад­мия и др. Фотохимическая активность пигментов зависит от их кристалличе­ской структуры, формы и размеров частиц, наличия примесей и др. Напри­мер, диоксид титана анатазной модификации обладает высокой фотохимиче­ской активностью, в то время как рутильная модификация практически фото­химически неактивна. Цинковые белила с частицами зернистой формы фото­химически активны, а с частицами игольчатой формы — менее активны.

Для изучения фотохимической активности пигментов используют сле­дующие методы; фотохимического восстановительного обесцвечивания орга­нических красителей; фотохимического окисления пленкообразующего ве­щества; оценки степени мелеиия лакокрасочного покрытия.

Лакокрасочные покрытия являются наиболее распространен­ным средством для защиты металлов от коррозии. В большин­стве случаев основную антикоррозионную функцию в покрытиях выполняют пигменты. По влиянию на коррозионные процессы пигменты делятся на ингибиторы (антикоррозионные), нейтральные и стимуляторы. Покрытия, содержащие антикоррозионные пигменты, защищают металл от коррозии даже при их повреждении; содержащие нейтральные пигменты таким свойством не обладают, а покрытия, содержащие пигмен­ты-стимуляторы, при повреждении могут интенсифицировать процесс коррозии.

Различают два основных вида коррозионных процессов: хи­мический и электрохимический.

При химической коррозии металл непосредственно взаимодействует с коррозионными агентами: газами или неэлек­тролитами. Доступ этих веществ к поверхности металла значи­тельно затрудняется пигментированием покрытия. Некоторые пигменты к тому же способны адсорбировать и химически свя­зывать коррозионно-активные газы, чем еще в большей степени затрудняют доступ их к металлу и, следовательно, значительно снижают скорость коррозионных процессов.

Наиболее частым видом коррозии является электрохими­ческая, которая протекает в среде электролита. Электрохими­ческий процесс в отличие от химического основан на протекании анодной реакции, при которой атомы металла окисляются с по­следующей гидратацией ионов металла, и катодной реакции вос­становления ионов водорода. Скорость электродных реакций и определяет скорость коррозии. Пигменты, входящие в состав ан­тикоррозионного покрытия, либо изменяют кинетику электрод­ных реакций, либо подавляют ее.

Присутствие электролита может быть обусловлено наличием в пигменте водорастворимых примесей. По этой причине, как уже отмечалось, количество водорастворимых примесей в пигменте должно быть минимальным.

Пигменты могут в значительной степени влиять на электрод­ные процессы, т. е. на скорость электрохимической коррозии. Если, например, пигмент обладает окислительными или основ­ными свойствами (оксиды свинца, хроматы свинца, цинка, ка­лия-бария), он является пассиватором коррозии. Такой пигмент способствует повышению потенциала окрашиваемого металла (приближению его к потенциалам благородных металлов), умень­шению анодного тока и саморастворению металла.

Оценка атмосферостойкости и коррозионной стойкости пиг­ментов производится, как правило, в комплексе с оценкой этих свойств лакокрасочных покрытий в целом. Так, атмосферостой­кость покрытий испытывается либо в естественных условиях на специальных станциях, либо ускоренными лабораторными ме­тодами, имитирующими в той или иной мере натурные климати­ческие условия. При оценке атмосферостойкости покрытия учи­тывается и состояние пигмента (цвет) после испытаний.

Влияние пигментов на защитные (антикоррозионные) свой­ства лакокрасочного покрытия можно оценить по изменению ве­личины электродных потенциалов поверхности окрашенного ме­талла. Оценить влияние пигментов можно также при определе­нии состояния лакокрасочного покрытия после комплекса спе­циальных испытаний (определение пористости, паропроницаемо — сти, влагопоглощения, солепроницаемости и др.).