Защита изделий при окраске их порошковыми красками

Общеизвестно, что нанесением на металлическое изделие покрытия (будь то жидкая или порошковая краска, ламинирование и т.д.) решаются задачи декоративного оформления и защиты окрашиваемой поверхности. Порошковые краски подразделяются на декоративные и функциональные. Из названий следует, что одни сфокусированы на декоративном оформлении, другие — на обеспечении особых свойств. К этим особым свойствам можно отнести, например, электропроводность или, напротив, повышенную электроизоляцию. Но главное — это устойчивость во всевозможных агрессивных средах. В большинстве своем хорошую защиту в кислотах, щелочах, растворителях и т.д. показывают термопластичные покрытия, наносимые на изделие толстым слоем — иногда до 500 микрон. Для особо жестких условий возможно применение многослойных систем. Правда, подавляющее большинство этих материалов не предназначено для эксплуатации в условиях атмосферного воздействия. Из термопластичных покрытий, пожалуй, лишь полиэфиры способны противостоять ультрафиолетовому излучению.

А что же декоративные термореактивные покрытия? Насколько надежную защиту способны обеспечить они? И можно ли как-то повысить их защитные свойства? Сначала будем банальны. Разумеется, для того чтобы порошковое покрытие в полной мере обеспечило все свойства, заложенные его изготовителем, необходимо строго и неукоснительно выполнить все требуемые параметры нанесения, а именно качественную корректную подготовку поверхности и полноценное отверждение. Химическая подготовка поверхности, выполненная в полном соответствии с рекомендациями изготовителя реактивов, обеспечивает высокую адгезию покрытия и способна частично воспрепятствовать распространению коррозии под ним в случае его механического повреждения.
Но существуют и другие методы повышения защитных свойств.
Безусловно, они более затратны, но бывают ситуации, когда необходимо пойти и на это. Речь идет о многослойных системах. Всем хорошо известно, что дополнительную механическую защиту покрытию придают прозрачные лаки. Они могут иметь различные свойства, обеспечивать защиту от ультрафиолета, истирания, облегчать очистку от загрязнений. Но это не все. Многослойные системы не ограничиваются лаками. В некоторых случаях может оказаться полезным применение порошковых грунтовок. У разных производителей они могут предлагаться в разном ассортименте, с различным набором свойств. На некоторых из них хотелось бы остановиться.
Грунтовки, как правило, изготавливаются на эпоксидной или эпоксиполиэфирной основе. Это и понятно: краски, имеющие эпоксисодержащую основу, обладают более высокими функциональными показателями, чем полиэфирные. А для противодействия ультрафиолету грунтовка изначально не предназначена.

Итак, первое, что обеспечивает грунтовка, нанесенная под полиэфирное покрытие, — повышение адгезии. Если посмотреть технический паспорт полиэфирного или эпоксидного покрытия, там, скорее всего, будет указано, что при проверке общепринятым методом решетчатого надреза адгезия одинаковая, Gt = 0. Но решетчатый надрез не дает представления о том, одинакова ли адгезия на самом деле. Желающие имеют возможность в этом убедиться сами. Надо всего лишь взять несколько кусков плотной фольги и нанести на них испытываемые материалы. Далее листы с отвержденным покрытием разрезаются на одинаковые полоски. Удобно, если ширина их составит около 10 мм, а длина — по усмотрению исполнителей эксперимента. С одного края, проявив небольшое усердие, покрытие отделяется от фольги. Далее их следует аккуратно расслаивать как две склеенные пленки. Даже без использования специальных приборов вы почувствуете, что для отрыва эпоксидной пленки потребуется ощутимо большее усилие, чем для полиэфирной. Система, состоящая из полиэфирного покрытия, нанесенного на субстрат поверх эпоксидной или эпоксиполиэфирной грунтовки, обеспечивает более высокую адгезию, чем полиэфир, нанесенный непосредственно на субстрат.
Помимо улучшения адгезии, грунтовки могут обеспечивать защиту, основанную на разных принципах.
Так сказать, оградительная защита основывается на повышенном сшивании полимерной основы со специальными агентами. Получаемая плотная пленка обладает чрезвычайно высокой адгезией. Имея в виду, что эпоксидное покрытие имеет повышенную устойчивость к агрессивным средам, такая система обеспечивает неплохие химстойкость и механическую защиту.
В состав грунтовки могут вводиться агенты, пассивирующие железный субстрат. В случае механического повреждения такой системы коррозия не будет распространяться под слоем краски.
Пожалуй, самыми предпочтительными и надежными являются цинксодержащие грунтовки. В их состав входит до 50% весовых частей цинка в виде порошка различного гранулометрического состава. Часть его обеспечивает катодную защиту железа, а частицы цинка, не связанные смолой, способствуют химической защите. В совокупности с эпоксидной или эпоксиполиэфирной основой достигается весьма надежная защита металла.
Высокие защитные свойства каждой грунтовки не исключают их совместного применения в виде многослойной системы. Понятно, что это неизбежно ведет к удорожанию, но бывают ситуации, когда увеличение себестоимости себя оправдывает.
В заключение хочется обратить внимание исполнителей окрасочных работ на технические нюансы. Подавляющему большинству специалистов приходилось заниматься перекрашиванием. Почти всем известно, что при перекрасе возникает повышенный риск обратной ионизации в процессе напыления. При нанесении многослойной системы следует соблюдать ту же осторожность, что и при перекрашивании. Но это не единственное обстоятельство, требующее повышенного внимания. Все дорогостоящие труды с использованием дополнительных материалов могут оказаться напрасными, если не будут соблюдены рекомендации, касающиеся температурно-временного режима отверждения. Понятно, что недоотвержденный материал, как уже говорилось, не набирает своих оптимальных свойств. Однако и пережог также идет не на пользу. Следует иметь в виду, что грунтовка в многослойной системе проходит несколько циклов отверждения (как минимум, два: сначала сама, а потом — с нанесенным верхним покрытием). Для отверждения полиэфира, а тем более полиуретана, требуется более высокая температура, чем для эпоксиполиэфира или эпоксида. Таким образом, при нанесении поверх эпоксисодержащей подложки полиэфирного покрытия возникает опасность пережога, что может привести к нарушению структуры и даже разрушению полимерной основы грунтовки, что в конечном итоге сведет насмарку всю проделанную работу. В связи с этим необходимо самым строгим образом следовать рекомендациям изготовителя красок и грунтовок. Оптимально — воспользоваться услугами технических специалистов поставщика материалов.
Можно ли для улучшения защитных свойств использовать не грунтовку, а обычное эпоксидное или эпоксиполиэфирное покрытие? В принципе, оно может поспособствовать повышению адгезии при использовании полиэфира в качестве верхнего слоя. Однако, если это не специальный материал, он не будет иметь дополнительных защитных свойств. Да и вряд ли кто-то из технических специалистов в таком случае сможет обеспечить надлежащую поддержку и предоставить какие-либо гарантии получаемого результата.

Андрей Филенко, Акзо-Нобель Лакокраска.

По материалам журнала ПРОМЫШЛЕННАЯ ОКРАСКА(№3 , 2011 г)