Получение и применение покрытий из водных суспензий порошков

Водные суспензии порошков, как и жидкие краски, наносят пневматическим распылением, электроосаждением, методами окунания, налива и облива; не исключается возможность окраски электростатическим и гидравлическим распылением и др. Наибольшее внимание в литературе уделяется электроосаждению ВСП. Краски, наносимые этим методом, отличаются по составу и свойствам от красок, наносимых другими методами.

При других методах нанесения применяют ВСП с рН 7,5-8,0; нейтрализующим агентом служат триэтаноламин или другие амины. Краски рекомендуется наносить на предварительно фосфатированную или оксидированную и хорошо обезжиренную поверхность металлов.

Покрытия (толщина 20-80 мкм) предварительно высушивают от воды при температуре 90 °С (продолжительность около 10 мин), после чего отверждают при 180 °С в течение 15 мин. Они характеризуются высокой твердостью, прочностью, большой адгезией и глянцем. Содержание сухого вещества 34% (масс.).

При однослойном нанесении состава получают покрытия толщиной 25-30 мкм, которые отверждают при 180 °С в течение 10 мин. Покрытия характеризуются высокой твердостью и глянцем; они устойчивы к действию кипящей воды, ксилола, 5%-ного раствора едкой щелочи, 10%-ных уксусной и соляной кислот. Также разработаны ВСП, образующие матовые покрытия.

Покрытия отверждались примерно при одних условиях: температура 180°С, продолжительность 15 мин. По механическим показателям, глянцу и химической стойкости покрытия из ВСП термореактивных пленкообразователей не уступают аналогичным покрытиям из порошковых красок и выгодно отличаются от них меньшей толщиной и соответственно меньшим расходом материала (в пересчете на сухое вещество). ВСП применяют для получения грунтовочных покрытий или самостоятельных однослойных или многослойных покрытий. Несмотря на малый срок (от начала разработки водных суспензий термореактивных порошков прошло немногим более 5 лет), выявились эффективные области их использования: в машиностроении, для окраски рулонного металла, металлической консервной тары и др.

Фирма «Хонда» (Япония) применила ВСП для грунтования автомобилей. Процесс окраски производится следующим образом. На подготовленную поверхность кузова автомобиля методом катодного электроосаждения наносят слой грунтовочного материала-ВСП. Покрытие высушивают при 90-100 °С в течение 10 мин, после чего кузов пропускают через ванну электроосаждения с грунтовкой растворного типа для окрашивания труднодоступных мест (они не окрашиваются из-за низкой рассеивающей способности ВСП). Отверждение грунтовочных покрытий проводят одновременно при температуре 180°С в течение 15 мин. Перед нанесением слоя эмали предусматривают предварительное легкое шлифование загрунтованной поверхности. Готовое двухслойное покрытие отличается высокой адгезионной прочностью, устойчивостью к ударным воздействиям и противокоррозионной стойкостью. Применение ВСП позволило сократить число наносимых слоев покрытия (исключить нанесение грунт-шпатлевки), уменьшить расход материалов и энергии без ухудшения качества покрытия.

ВСП применяют для грунтования поверхности и при окраске не только жидкими красками, но и порошковыми. При этом изделие после отверждения слоя грунта не охлаждают, а сразу погружают в слой псевдоожиженного порошка; не исключается нанесение порошковой краски и методами распыления – струйного или электростатического.

Распространен и вариант окраски, при котором ВСП выступают в качестве материала верхнего покрытия; в этом случае их, как правило, наносят распылением на сырой (неотвержденный) слой электрофорезной или другой грунтовки, после чего совместно отверждают.

Водные суспензии порошков термопластов используют, прежде всего, для получения химически стойких и других специальных покрытий. Так, главные области применения суспензий политетрафторэтилена и других фторопластов – защита элементов химического оборудования, создание антифрикционных, фретингостойких, антиадгезионных, термостойких и противообледенительных покрытий. Например, покрытия из суспензии Ф-4ДУ имеют интервал рабочих температур от – 250 до + 260 °С; они физиологически безвредны и могут быть использованы в контакте с пищевыми продуктами, в частности в качестве противопригарных покрытий на кухонной посуде (сковороды, кастрюли и т. д.). Покрытия из суспензии Ф-4МД (с модификатором солями перфторкислот) отличаются повышенной адгезионной прочностью и исключительной химической стойкостью; их используют для защиты металлов в сильноагрессивных средах и как антиадгезионные. Примерно такое же назначение имеют покрытия и из суспензий пентапласта.

По материалам tikkurila powder coatings