LOS RECUBRIMIENTOS DE PINTURA se forman como resultado de la formación de películas (secado, curado) de pinturas y barnices aplicados a una superficie (sustrato). Básico propósito: protección de materiales contra la destrucción (por ejemplo, metales contra la corrosión, madera contra la descomposición) y acabado decorativo de la superficie. Según el operativo St. se distingue entre resistentes a la atmósfera, al agua, al aceite y a la gasolina, resistentes a los productos químicos, resistentes al calor, aislantes eléctricos, de conservación y también especiales. equipo. Estos últimos incluyen, por ejemplo, antiincrustantes (evita la contaminación de partes submarinas de barcos y estructuras hidráulicas por microorganismos marinos), reflectantes, luminosos (capaces de luminiscencia en la región visible del espectro cuando se irradian con luz o radiación radiactiva), indicador térmico (cambia el color o brillo del resplandor en un determinado t-re), ignífugo, antirruido (insonorización). Según ext. tipo (grado de brillo, ondulación de la superficie, presencia de defectos) Los artículos L. se suelen dividir en 7 clases. Para obtener L. se utilizan diversas pinturas y barnices, que se diferencian en composición y propiedades químicas. naturaleza ex película. Para materiales de pinturas y barnices basados en formadores de películas termoplásticas, véase, por ejemplo, Barnices bituminosos, de éter de celulosa, sobre recubrimientos basados en formadores de películas termoendurecibles - Barnices de poliéster, Barnices de poliuretano etc.; pinturas y barnices a base de aceite incluyen aceites secantes, pinturas al óleo, para los modificados con aceites: barnices alquídicos (ver. resinas alquídicas). L. se utiliza en todas las industrias. economía nacional y en la vida cotidiana. La producción mundial de pinturas y barnices es de aprox. 20 millones de toneladas/año (1985). Más del 50% de todas las pinturas y barnices se consumen en la ingeniería mecánica (de los cuales el 20% en la industria del automóvil y el 25% en la construcción). industria. Para obtener revestimientos laminados (acabados) se utilizan tecnologías simplificadas para la fabricación y aplicación de pinturas y barnices. Arr. a base de formadores de película como dispersiones acuosas de acetato de polivinilo, acrilatos u otros, vidrio líquido. La mayoría de los artículos L. se obtienen aplicando pintura y barniz en varias capas. capas (ver figura). El espesor de los LP de una sola capa varía de 3 a 30 µm (para materiales de pintura tixotrópicos, hasta 200 µm), multicapa, hasta 300 µm. Para obtener multicapas, por ejemplo. Los recubrimientos protectores se aplican varias veces. capas de materiales de pintura diferentes (las llamadas pinturas complejas), cada capa desempeña una función específica: inferior. capa - imprimación (obtenida aplicando) asegura la adhesión del recubrimiento complejo al sustrato, retardo de la electroquímica corrosión
Recubrimiento de pintura protectora (en sección): 1 - capa de fosfato; 2 - suelo; 3 - masilla; 4 y 5 - capas.
metal; intermedio - masilla(más a menudo se utiliza una "segunda imprimación", o la llamada imprimación-masilla): nivelación de la superficie (relleno de poros, pequeñas grietas y otros defectos); capas superiores, tegumentarias (esmalte; a veces para aumentar el brillo última capa- barniz) confieren propiedades decorativas y parcialmente protectoras. Al obtener recubrimientos transparentes, el barniz se aplica directamente sobre la superficie protegida. Tecnología. El proceso de obtención de productos farmacéuticos complejos incluye hasta varios. decenas de operaciones asociadas con la preparación de la superficie, la aplicación de pinturas y barnices, el secado (curado) y otras actividades intermedias. tratamiento. Selección de tecnología El proceso depende del tipo de recubrimientos y condiciones de funcionamiento de la pintura, la naturaleza del sustrato (por ejemplo, acero, Al, etc. y aleaciones, construcciones, materiales), la forma y dimensiones del objeto que se está pintando. La calidad de preparación de la superficie a pintar significa. El grado determina la adherencia del recubrimiento al sustrato y su durabilidad. Preparación de metales superficies es limpiarlas manual o mecánicamente. herramienta, arenado o granallado, etc., así como productos químicos. maneras. Estos últimos incluyen: 1) desengrasar la superficie, por ejemplo. tratamiento con soluciones acuosas de NaOH, así como Na 2 CO 3, Na 3 PO 4 o sus mezclas que contienen tensioactivos, etc., org. soluciones (por ejemplo, gasolina, aguarrás, tricloroetileno o tetracloroetileno) o emulsiones que consisten en org. solución y agua; 2) - eliminación de incrustaciones, óxido y otros productos de corrosión de la superficie (generalmente después de desengrasar), por ejemplo, durante 20-30 minutos con 20% H 2 SO 4 (70-80 ° C) o 18-20% HCl ( 30-40 °C), que contiene 1-3% de inhibidor de corrosión ácido; 3) aplicación de capas de conversión (que cambian la naturaleza de la superficie; utilizadas en la producción de LP complejos duraderos): a) fosfatado, que consiste en la formación de una película de ortofosfatos trisustituidos insolubles en agua sobre la superficie del acero, para ejemplo. Zn3 (PO4) 2. Fe 3 (PO 4) 2, como resultado del tratamiento del metal con ortofosfatos monosustituidos solubles en agua Mn-Fe, Zn o Fe, por ejemplo. Mn(H 2 PO 4) 2 -Fe(H 2 PO 4) 2, o una fina capa de Fe 3 (PO 4) 2 al tratar acero con una solución de NaH 2 PO 4; b) (más a menudo por método electroquímico en el ánodo); 4) obtención de metálico. subcapas: galvanización o revestimiento de cadmio (generalmente mediante método electroquímico en el cátodo). Tratamiento químico de la superficie. Los métodos generalmente se llevan a cabo sumergiendo o rociando el producto con una solución de trabajo en condiciones mecánicas. y automatizado pintura del transportador. Química. los métodos proporcionan alta calidad preparación de la superficie, pero están asociados con este último. lavado con agua y secado en caliente de las superficies, y por tanto la necesidad de tratamiento de aguas residuales.
Métodos de aplicación de pinturas y barnices líquidos.
1. Manual (brocha, espátula, rodillo): para pintar productos de gran tamaño (edificación, construcción, determinadas estructuras industriales), corregir defectos en la vida cotidiana; Se utilizan pinturas y barnices naturales. secado (ver más abajo).
2. Rodillo - mecanizado. Aplicación de pinturas y barnices mediante sistema de rodillos, generalmente sobre productos planos (productos en láminas y laminados, películas poliméricas, elementos de muebles tipo panel, cartón, láminas metálicas).
3. Sumergir en un baño lleno de pinturas y barnices. Los recubrimientos tradicionales (de base orgánica) se retienen en la superficie después de que el producto se retira del baño debido a la humectación. En el caso de recubrimientos a base de agua, se suele utilizar inmersión con deposición eléctrica, quimio y térmica. De acuerdo con el signo de la carga de la superficie del producto pintado, se distinguen ano y catoforéticos. - Las partículas de pintura se mueven como resultado de la electroforesis hacia el producto que sirve respectivamente. ánodo o cátodo. Con la electrodeposición catódica (no acompañada de oxidación del metal, como ocurre con la deposición sobre el ánodo), se obtienen LP que han aumentado. resistencia a la corrosión. El uso del método de galvanoplastia permite proteger las esquinas y bordes afilados del producto de la corrosión. soldaduras, interno cavidad, pero sólo se puede aplicar una capa de pintura, ya que la primera capa, que es dieléctrica, evita la electrodeposición de la segunda. Sin embargo, este método se puede combinar con el preprocesamiento. aplicar un sedimento poroso de otro agente formador de película; Es posible la electrodeposición a través de una capa de este tipo. Durante la precipitación química. utilice materiales de pintura de tipo dispersión que contengan; con su interacción. con metalico el sustrato crea un alto nivel de iones polivalentes (Me 0:Me +n), lo que provoca la coagulación de las capas superficiales del material de pintura. Durante la deposición térmica, se forma un depósito sobre una superficie calentada; En este caso se introducen aditivos especiales en el material de revestimiento disperso en agua. adición de un tensioactivo que pierde pH cuando se calienta.
4. Vertido a chorro (vertido): los productos pintados pasan a través de una "cortina" de materiales de pintura. La pulverización por chorro se utiliza para pintar componentes y piezas de diversos tipos. máquinas y equipos, vertido - para pintar productos planos (por ejemplo, chapa, elementos de muebles tipo panel, madera contrachapada). Los métodos de vertido e inmersión se utilizan para aplicar pinturas y barnices a productos de forma estilizada con una superficie lisa, pintados del mismo color por todos lados. Para obtener L, p. de espesor uniforme sin manchas ni combaduras, los productos pintados se mantienen en vapores de disolvente procedentes de la cámara de secado.
5. Rociar:
a) neumático: uso manual o automático. pulverizadores de pintura en forma de pistola, materiales de pintura con temperaturas desde temperatura ambiente hasta 40-85 ° C se suministran bajo presión (200-600 kPa) de aire purificado; El método es altamente productivo y proporciona buena calidad L. p. sobre superficies descompuestas. formularios;
b) hidráulico (airless), realizado bajo la presión creada por una bomba (a 4-10 MPa en el caso de calentar la pintura, a 10-25 MPa sin calentar);
c) aerosol: de latas llenas de pintura y propulsor; Se utiliza para retocar pintura de automóviles, muebles, etc.
Criaturas La desventaja de los métodos de pulverización son las grandes pérdidas de materiales de pintura (en forma de aerosol estable que se transportan a la ventilación, debido a la deposición en las paredes de la cabina de pintura y en los hidrofiltros), que alcanzan el 40% con la pulverización neumática. Para reducir las pérdidas (hasta un 1-5%), se utiliza pulverización electrostática. campo de alto voltaje (50-140 kV): las partículas de pintura como resultado de una descarga de corona (de un electrodo especial) o de una carga por contacto (de una pistola rociadora) adquieren una carga (generalmente negativa) y se depositan sobre el producto que se está pintando. que sirve como electrodo de signo opuesto. Este método se utiliza para aplicar LP multicapa sobre metales e incluso no metales, por ejemplo. para madera con un contenido de humedad mínimo del 8%, con revestimiento conductor. Métodos de aplicación de recubrimientos en polvo: vertido (siembra); pulverización (con calentamiento del sustrato y calentamiento del polvo con llama de gas o plasma, o en un campo electrostático); aplicación en lecho fluidizado, p.e. vórtice, vibración. Minnesota. Los métodos de aplicación de pinturas y barnices se utilizan al pintar productos en líneas de producción con transportadores, lo que permite formar un trabajo de pintura en niveles más altos. t-rah, y esto asegura su alta tecnología. Calle. También reciben el llamado. LP de gradiente mediante la aplicación única (generalmente mediante pulverización) de materiales de pintura que contienen mezclas de dispersiones, polvos o soluciones de formadores de película termodinámicamente incompatibles. Estos últimos se deslaminan espontáneamente tras la evaporación del disolvente común o tras calentarlo. más alto tasa de flujo formadores de cine. Como resultado de la elección Al humedecer el sustrato, un agente formador de película enriquece las capas superficiales de la película, el segundo, las capas inferiores (adhesivas). Como resultado, aparece la estructura de una pintura multicapa (compleja). El secado () de los materiales de pintura aplicados se realiza a 15-25 ° C (frío, natural) y a temperaturas más altas. t-rah (caliente, secado en “horno”). Natural El secado es posible cuando se utilizan pinturas y barnices a base de formadores de película termoplásticos de secado rápido (por ejemplo, resinas de perclorovinilo, nitratos de celulosa) o formadores de película que tienen una estructura insaturada. enlaces en moléculas, para los cuales se utiliza, por ejemplo, O2, aire o humedad como endurecedores. y poliuretanos, respectivamente, así como cuando se utilizan materiales de pintura de dos componentes (se les agrega el endurecedor antes de la aplicación). Estos últimos incluyen materiales de pintura basados, por ejemplo, en resinas epoxi, curado con di y poliaminas. En la industria, los recubrimientos se secan generalmente a 80-160 °C, el polvo y algunos recubrimientos especiales, a 160-320 °C. En estas condiciones, la volatilización del p-ritsle (generalmente de alto punto de ebullición) se acelera y se produce el llamado. termoendurecibles de formadores de películas reactivas, p.e. alquídico, melamina-alquídico, fenol-formal. resina máx. Los métodos comunes de calentamiento térmico son el convectivo (el producto se calienta mediante la circulación de aire caliente), la termoradiación (la fuente de calor es radiación IR) y el inductivo (el producto se coloca en un campo electromagnético alterno). Para obtener LP a base de insaturados. Los oligómeros también se endurecen bajo la influencia de la radiación UV y de electrones acelerados (haz de electrones). Durante el proceso de secado se produce descomposición. Phys.-Chem. procesos que conducen a la formación de L. p., por ejemplo. sustratos, eliminación de org. solución y agua, y (o) en el caso de formadores de película reactiva con la formación polímeros de red(ver también Curación).
La formación de una película a partir de materiales de recubrimiento en polvo implica la fusión de las partículas formadoras de película, la adhesión de las gotas resultantes y su humectación del sustrato y, a veces, el curado térmico. La formación de películas a partir de recubrimientos dispersos en agua se completa mediante el proceso de autohesión (adhesión) de partículas de polímero, que ocurre por encima del llamado. mín. temperaturas de formación de película cercanas a la temperatura de transición vítrea del formador de película. La formación de LP a partir de pinturas y barnices organodispersivos se produce como resultado de la coalescencia de partículas de polímero hinchadas en una solución o plastificante en condiciones naturales. secado, con calentamiento a corto plazo (por ejemplo, 3-10 s a 250-300 ° C). Procesamiento intermedio de L. p.: 1) lijado con papeles de lija abrasivos. capas de L. p. para eliminar inclusiones extrañas, impartir opacidad y mejorar la adherencia entre capas; 2) capa superior utilizando, por ejemplo, descomposición. pastas para impartir L. p. brillo de espejo. Tecnología de ejemplo. esquemas de pintura corporal turismos(se enumeran las operaciones secuenciales): desengrasar y fosfatar la superficie, secar y enfriar, imprimar con una imprimación de electroforesis, curar (180 ° C, 30 min), enfriar, aplicar compuestos insonorizantes, selladores e inhibidores, aplicar una imprimación epoxi en dos capas, curar (150 °C, 20 min), enfriar, lijar la imprimación, limpiar la carrocería y soplarla con aire, aplicar dos capas de esmalte alquídico-melamina, secar (130-140 °C, 30 min). Las propiedades de los recubrimientos están determinadas por la composición del material de recubrimiento (tipo de formador de película, pigmento, etc.), así como por la estructura de los recubrimientos. máx. importante físico-mecánico características de L. p. - fuerza adhesiva al sustrato (ver. Adhesión),
dureza, resistencia a la flexión y al impacto. Además, los artículos de L. se evalúan en cuanto a resistencia a la humedad, resistencia química y otras propiedades protectoras, un complejo de propiedades decorativas, por ejemplo. transparencia o poder cubriente (opacidad), intensidad y pureza del color, grado de brillo. El poder cubriente se consigue introduciendo masillas y pigmentos en los materiales de pintura. Este último también puede realizar otras funciones: pintar, aumentar las propiedades protectoras (anticorrosión) y otorgar propiedades especiales. propiedades de los recubrimientos (por ejemplo, conductividad eléctrica, capacidad de aislamiento térmico). El contenido volumétrico de pigmentos en esmaltes es<30%, в грунтовках - ок. 35%, а в шпатлевках - до 80%. Предельный "уровень" пигментирования зависит также от типа ЛКМ: в порошковых красках - 15-20%, а в воднодисперсионных - до 30%. Большинство ЛКМ содержат орг. р-рители, поэтому произ-во Л. п. является взрыво- и пожароопасным. Кроме того, применяемые р-рители токсичны (ПДК 5-740 мг/м 3). После нанесения ЛКМ требуется обезвреживание р-рителей, напр. термич. или каталитич. окислением (дожиганием) отходов; при больших расходах ЛКМ и использовании дорогостоящих р-рителей целесообразна их утилизация - поглощение из паровоздушной смеси (содержание р-рителей не менее 3-5 г/м 3) жидким или твердым (активированный уголь, цеолит) поглотителем с послед. регенерацией, В этом отношении преимущество имеют ЛКМ, не содержащие орг. р-рителей (см. Pinturas en polvo a base de agua.), y materiales de pintura con un alto contenido de sólidos (/70%). Al mismo tiempo, las mejores propiedades protectoras (por unidad de espesor), por regla general, las poseen los recubrimientos hechos de pinturas y barnices. utilizado en forma de soluciones. Pinturas sin defectos, mejor humectación del sustrato, estabilidad en almacenamiento (prevención de la sedimentación de pigmentos) de esmaltes, pinturas en dispersión acuosa y orgánica se logran mediante la introducción de compuestos funcionales en los materiales de pintura durante la etapa de fabricación o antes de su aplicación. aditivos; por ejemplo, la formulación de pinturas en dispersión acuosa suele incluir entre 5 y 7 de estos aditivos (dispersantes, agentes humectantes, coalescentes, antiespumantes, etc.). Para controlar la calidad y durabilidad de L., se realizan de forma externa. inspección y determinación utilizando instrumentos (en muestras) del St. - física y mecánica. (, elasticidad, dureza, etc.), decorativas y protectoras (por ejemplo, propiedades anticorrosión, resistencia a la intemperie, absorción de agua). La calidad de los artículos L. se evalúa mediante un máximo individual. características importantes (por ejemplo, LP resistentes a la intemperie, por pérdida de brillo y desintegración) o características cualimétricas. sistema: L.p., según el propósito, se caracterizan por un cierto conjunto de psv-v, cuyos valores x i (i)