Полиэфирные лаки и грунты необычные материалы для покраски. Материалы с отличными потребительскими характеристиками, но малым временем жизни, требующие оперативности от маляра. Конечно, о применении в бытовых условиях речи никакой не идет, это вы поймете из описания. Статья буде полезна для тех, кто фанат покрасочного дела.

Полиэфирные краски, лаки, грунты обычно состоят из трёх компонентов: основы, катализатора и ускорителя. При соединении компонентов в результате сложной химической реакции получается стабильная лакокрасочная плёнка.

Полиэфирные краски, лаки, грунты имеют своеобразие, определяющее многие их эксплуатационные характеристики, поэтому имеет смысл вкратце с ней ознакомиться.

Полиэфирные краски, лаки, грунты поставляются обычно в виде раствора смол в мономере (стирол), который не испаряется при сушке, а принимает участие в реакции сополимеризации. Отсюда следуют две технологические особенности ПЭ (полиэфирных) материалов: высокий сухой остаток, доходящий до 96% и ограниченный срок годности - один год.

Особенности использования полиэфирных лакокрасочных материалов

В рабочую смесь перед употреблением вводят небольшое количество (по 2%) катализатора - вещества, инициирующего реакцию, и ускорителя, активирующего катализатор. В результате сополимеризации полиэфира с мономером образуется разветвлённый пространственный полимер.

Полезно знать, что добавление одного ускорителя (обычно синего цвета) мало меняет жизнеспособность смеси (то есть она может сохраняться много дней). Добавление в материал одного катализатора сокращает жизнеспособность уже до десятка часов.

Рабочая смесь, содержащая «быстрые» катализатор и ускоритель, имеет жизнеспособность уже только 10-40 минут, "медленные" катализатор и ускоритель дают жизнеспособность несколько часов.

Оригинальной особенностью некоторых ПЭ материалов (парафиносодежащих) является также и то, что они содержат в своём составе небольшое количество (0.1-0.3%) парафинов.

Дело в том, что в присутствии кислорода свободные радикалы, на которые распадается инициатор, реагируют в основном с ним, не вызывая реакции сополимеризации. Введённые же в состав парафины всплывают, образуют на поверхности плёнку, препятствующую доступу кислорода, и затем только происходит полимеризация лакокрасочного материала.

Парафиновый слой на поверхности удаляется затем шлифованием или полировкой, являющимися обязательными компонентами технологии вменения парафиносодержащих ПЭ материалов.

Разбавление полиэфирных лакокрасочных материалов

Разбавляются полиэфирные краски, лаки, грунты очень быстрыми разбавителями на основе ацетона, большая часть его испаряется при нанесении, так что нанесённый слой получается достаточно вязким, не дающим подтёков. Оставшаяся часть ацетона испаряется за 10-15 минут. После шлифовки через несколько часов усадка очень мала.

Технологическими особенностями ПЭ материалов, следующими из того, что основной разбавитель не должен испаряться, являются большая рекомендуемая величина наносимого слоя - 200-250 г/м.кв. и слабая зависимость длительности сушки от толщины мокрого слоя.

Большая толщина мокрого слоя и высокий сухой остаток позволяют получать за одно нанесение очень толстую лакокрасочную плёнку. Эти особенности наряду с хорошей физико-химической стойкостью определяют преимущества работы с полиэфирными ЛКМ, особенно в случае глянцевых отделок.

Сушка полиэфирных грунтов до шлифовки

Сушка полиэфирных грунтов под глянцевые отделки длится, как правило, гораздо дольше минимального срока сушки до шлифовки.

Для того, чтобы глянцевая отделка со временем не портилась «оспинками» проседаний, нанесённый грунт необходимо выдерживать до шлифовки 1-2 суток, а для эталонного зеркального глянца - неделю.

Толстые, жёсткие, идеально ровные и гладкие основания под зеркально глянцевые отделки - это именно то, что наилучшим образом могут обеспечить ПЭ материалы.

Приготовление рабочей смеси полиэфирных лакокрасочных материалов

При приготовлении рабочей ПЭ смеси требуется проявлять осторожность. Нельзя смешивать катализатор и ускоритель в одной ёмкости, так как они вступают в бурную реакцию с выделением тепла, опасную для персонала и помещения.

Кроме того, рабочая смесь обладает обычно короткой жизнеспособностью (10-40 минут), ограничен также срок хранения самих материалов. Несмотря на низкое испарение разбавителей, некоторые ПЭ материалы обладают более резким и неприятным запахом, чем ПУ материалы.

Для повышения технологичности ПЭ материалов разработаны «медленные» катализаторы и ускорители, увеличивающие жизнеспособность до нескольких часов, правда, и время сушки материала с такими добавками также возрастает.

Для того чтобы обойти затруднения, связанные с малым временем жизни, используют иногда специальные двухкомпонентные насосы, смешивающие материалы непосредственно перед нанесением или же распылительные пистолеты со смешением компонент в факеле.

Потребительские свойства полиэфирных лакокрасочных материалов

Плёнки ПЭ материалов выдерживают колебания температур от -40°С до 60°С, но имеют невысокую атмосферостойкость. ПЭ материалы плохо отверждаются на смолистой хвойной древесине, на палисандре и некоторых других маслянистых породах древесины.

Большая толщина ПЭ грунтов имеет следствием склонность отделяться от основания при нагрузках, что особенно неприятно при прозрачной отделке. Однако, отделка, содержащая ПЭ грунт и финишный ПУ материал оказывается вполне ударостойкой. Разработаны добавки, повышающие эластичность ПЭ ЛКМ.

ПЭ материалы применяются в основном в качестве грунтов (прозрачные и белые) для получения высокоглянцевой отделки. Иногда применяют также глянцевые финишные ПЭ лаки для получения толстого высокоглянцевого («рояльного») покрытия.

Несмотря на широкое применение полиэфиров в производстве лакокрасочных материалов, разработка порошковых полиэфирных красок значительно задерживалась из-за отсутствия промышленного выпуска твердых полиэфиров. Они появились только в середине 60-х годов и в 1975 году составили в мировом производстве около 15-20% выпуска термоотверждаемых порошковых красок.

Полиэфирные порошковые краски обычно делят на несколько групп. Прежде всего, это широко распространенные полиэфиры, отверждаемые триглицидилизоциануратом (ТГИЦ). В течение многих лет велись разработки по улучшению только таких ПК, несмотря повышенную токсичность как летучих веществ, выделяющихся при отверждении, так и самих покрытий, по сравнению с описанными выше эпоксидами и эпокси-полиэфирами.

Однако в последнее время, в связи с особым вниманием к экологии и безвредности применяемых материалов, разработаны и стали производиться полиэфирные порошковые краски, обладающие всеми преимуществами первых при сниженной токсичности. Покрытия на их основе допускаются к контакту с пищевыми продуктами, могут применяться для окраски детских игрушек и мебели, при их отверждении не выделяются особо вредные вещества. При этом стоимость ПК и, соответственно, себестоимость окраски единицы площади возрастает незначительно.

Полиэфирные покрытия отличаются прежде всего атмосферостойкостью, механической прочностью и повышенной стойкостью к истиранию. По атмосферостойкости данные покрытия не уступают никакому другому порошковому материалу. Диэлектрические показатели близки к показателям эпоксидных покрытий. Однако щелочестойкость полиэфирных покрытий низка.

Обычно эксплуатируют покрытия толщиной 60-120мкм. Они обладают высоким глянцем и хорошей адгезией к металлам, в том числе и к легким сплавам.

Полиэфирные покрывные лаки с высокой атмосферостойкостью и высоким глянцем используются в многослойной технологии (например, диски колес) для окончательной отделки изделия.

Назначение полиэфирных покрытий: алюминиевые фасонные профили, архитектурно-строительные конструкции, диски колес и детали машин, сельскохозяйственное оборудование, садовый инвентарь и т.д.

ПОЛИЭФИРНЫЕ ПОРОШКОВЫЕ КРАСКИ

К полиэфирным ПК относят также так называемые “полиуретаны”, отверждаемые блокированным изоцианатом и отличающиеся рядом особенностей.

Основным недостатком первых полиуретанов была проблема летучих соединений, выделяющихся в процессе отверждения покрытия, и как правило приводящих к дефекту покрытия (образование кратеров), а при большой толщине слоя и к пористости. Максимальный предел толщины покрытия составлял 100мкм. Но несмотря на это, потребителей полиуретанов привлекала исключительная твердость, химстойкость, блеск и поверхностная текстура этих покрытий. Разработки последних лет по созданию новых изоцианатов позволили решить не только эту проблему, но добиться того,что современные полиуретаны сопоставимы по атмосферостойкости с полиэфирами, содержащими ТГИЦ.

Полиуретановые покрытия характеризуются устойчивым блеском, обладают водо- и атмосферостойкостью, стойкостью к жидкому топливу, минеральным маслам, растворителям.

Они применяются для защиты изделий, подвергающихся трению, абразивному износу, некоторых видов химического оборудования и емкостей для хранения жидких и газообразных химических веществ. Так же пригодны в качестве грунта при нанесении других порошковых красок (эпоксидных, полиакрилатных и т.д.).

Технология получения покрытия на основе порошковых красок во многом одинакова с технологией получения покрытий из обычных жидких ЛКМ. Отличие заключается в отсутствии в составе ПК жидкой в нормальных условиях фазы, которую необходимо удалять или превращать в твердую, и, конечно, самим физическим состоянием краски: твердое тело в виде тонкоизмельченного порошка, требующее для образования пленки покрытия на поверхности окрашиваемого изделия временного перевода в жидкое состояние.

В соответствии с этим, в технологической цепочке процессов получения покрытия исключается процесс удаления жидкости при включении обязательной стадии термообработки при температуре выше температуры плавления материала ПК, а аппаратура для нанесения ПК приспосабливается к работе с порошком. Остаются почти без изменений процессы подготовки поверхности перед нанесением. Таким образом, технологическая цепочка окраски изделия порошковой краской складывается из следующих стадий и процессов:

Подготовка поверхности: обезжиривание, удаление загрязнений и окислов, при необходимости и возможности - преобразование (конверсия) поверхности для повышения адгезии и защиты от коррозии (фосфатирование, хроматирование).

Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность.

Формирование пленки покрытия: оплавление, отверждение, охлаждение.

Подробнее остановимся на важнейшей характеристике профилированной кровли - покрытию металлочерепицы, отвечающей за сохранность ее внешнего вида и защиту металла от коррозии и воздействию природных факторов. Многообразие защитных полимеров, использующихся в тонколистовой металлической кровле (профнастиле в том числе), сводится к основным пяти. Их мы рассмотрим в данной статье и попробуем выяснить, какое покрытие кровельного железа лучше.

Для начало приведем сравнительные характеристики всех типов полимерных покрытий:

Характеристики покрытий	PE	Мат. PE	PVDF	PU	PVC
Толщина, мкм	25	35	27	50	200
Текстура	гладкая	матовая	гладк.	гладк.	тис-нение
Макс. температура эксплуатации, °C	100	100	120	120	60
Устойчивость к коррозии	хор.	хор.	хор.	отл.	отл.
Механическая устойчивость	низкая	низкая	низкая	хорошая	отл.
Стойкость к УФ излучению	хор.	отл.	отл.	отл.	низкая
Стойкость цвета	низкая	хор.	отл.	отл.	низкая

Металлочерепица с покрытием Полиэстер (PE)

В силу своей невысокой стоимости металлочерепица с таким видом покрытия стала самой распространенной. Полиэстер (PE) или полиэфир представляет собой глянцевое напыление средней толщины 25мкм. Минусом можно считать низкую стойкость к механическим воздействиям, в связи с чем продукция, именуемая "полиэстер", требует бережной транспортировки и аккуратности при монтаже. Металлочерепица PE благодаря своим характеристикам и невысокой стоимости неплохо зарекомендовала себя в средней полосе России и странах СНГ.

Матовый полиэстер (Matt PE, Purex)

Внешние отличия покрытий "полиэстер" и "матовый полиэстер"

Еще одна разновидность защитного полимера "полиэстер" с добавлением тефлона, благодаря чему металлочерепице придается благородный матовый оттенок и немного шершавая поверхность. Также плюсом такого покрытия является дополнительная защита от воздействия ультрафиолетовых лучей, что улучшает цветостойкость кровельного материала. Как правило, толщина Matt PE составляет 35мкм. Наиболее известные представители матового полиэстера - Викинг (Металл Профиль) и Velur (Grand Line).

PVDF

Обычно применяется для отделки фасадов и реже используется для кровельных материалов. PVDF - очень стойкое глянцевое покрытие как к потере цвета, так и к механическим повреждениям. В таком варианте обычно используется высококачественная сталь с первым классом цинкового содержания (275 г/м2). PVDF состоит на 80% из поливинилфторида и на 20% из акрила. Также выпускается финским металлургическим концерном Ruukki в матовом исполнении (matt PVDF).

Полиуретановое покрытие (Pural)

Самый качественный и стойкий по своим свойствам защитный полимер для металлочерепицы толщиной 50мкм. Более известен как "pural" (сокращенно PU) благодаря родоначальнику данного продукта - финскому заводу Ruukki. Полиуретановый вид покрытия стоек к выцветанию, воздействию окружающей среды и перепаду температур. В настоящее время пурал выпускается большинством металлургических заводов по производству кровельных металлических материалов. Например Colorcoat (английская разработка - Prisma, поставщик - Металл Профиль), Arcelor (бельгийское покрытие Granite HDX, поставщик - Grand Line), финский производитель Pelti ja Rauta (покрытие Prelaq Nova, поставщик - Мир Кровли).

Важно: полиуретановое покрытие при максимальном визуальном сходстве с полиэстером имеет небольшую шершавую поверхность, напоминающую порошковое напыление!

Как и полиэстер, такой вид защитного слоя металлочерепицы имеет матовый вариант, что позволяет достигать максимального сходства профилированного стального материала с керамической кровлей.

Пластизол (PVC)

Самый толстый, а, следовательно, самый стойкий к механическим воздействием верхний слой кровли. Толщина - 200мкм. Сокращенно обозначается PVC, у некоторых производителей можно встретить под маркой Solano или HPS200. В состав полимера входят пластификаторы и поливинилхлорид. Текстура металлочерепицы имеет характерный рисунок, напоминающий "кожу".

Металлочерепица в покрытии "пластизол"

При всех своих видимых достоинствах "пластизол" крайне неустойчив к перепадам температуры и воздействию ультрафиолетовых лучей. Поэтому не рекомендуется использовать металлочерепицу с таким видом полимера в южных регионах. Обычно используется в промышленных и производственных объектах.

Это основные типы защитных покрытий. Другие названия и вариации являются модификациями приведенных выше полимеров.

Например, в основе бельгийской металлочерепицы Cloudy , имитирующей натуральную кровлю, лежит модифицированный полиэстер. Тем самым создается неповторимый рисунок, напоминающий обжиг керамики.

По аналогии с Cloudy, сталь ECOSTEEL , которая имеет максимальное сходство с камнем или деревом, также является результатом модификации полиэстера. В основном такой тип полимера используют при изготовлении материалов для забора (профнастил) или фасада (металлический сайдинг).

Профнастил и металлический сайдинг, имитирующий бревно, в покрытии "ECOSTEEL"

Какое покрытие лучше?

На основании изложенных свойств и характеристик защитных полимеров металлочерепицы можно выделить самые надежные покрытия. Полиуретан обладает как достаточной толщиной, так отличными показателями стойкости к УФ. Такая металлочерепица прослужит долгий период времени практически в любом регионе, и по праву считается лучшей. Для центральных или северных регионов идеально подойдет пластизол. Благодаря толщине полимера в 200 мкм покрытие выдержит повышенные снеговые нагрузки или наледь. Остальные виды цветного слоя кровли уступают полиуретану и пластизолу по своим характеристикам. Не рекомендуется использовать металлочерепицу с покрытием "полиэстер" в регионах с агрессивным климатом.

Производители постоянно совершенствуют защитные полимеры для тонколистовой продукции, предлагая все новые решения, продлевающие срок службы металлочерепицы, профнастила и другой продукции из стали. Надеемся, что статья оказалась полезной при выборе лучшего покрытия железа для кровли.

Полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, требуют сухой, нейтрализованной (например, при помощи флюатиро-вания) бетонной основы. При 20 С они обнаруживают хорошую химическую стойкость в воде, разбавленных и среднеконцен-трированных растворах неорганических и органических кислот, растворах солей, имеющих кислую или щелочную реакцию, бен - N зине и минеральных маслах. С ростом температуры агрессивных сред химическая стойкость покрытий уменьшается.
Полиэфирные покрытия отличаются от всех других прозрачностью, твердостью, зеркальным блеском. Близки к ним поли-уретановые покрытия.
Полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, требуют сухой, нейтрализованной (например, при помощи флюатиро-вания) бетонной основы. При 20 С они обнаруживают хорошую химическую стойкость в воде, разбавленных и среднеконцен-трированных растворах йеорганических и органических кислот, растворах солей, имеющих кислую или щелочную реакцию, бензине и минеральных маслах. С ростом температуры агрессивных сред химическая стойкость покрытий уменьшается.
Полиэфирные покрытия имеют хорошую адгезию к древесине и бумаге; они отличаются блеском и прозрачностью, стойкостью к действию воды, спирта, жиров и низких температур.
Полиэфирные покрытия отличаются высокими механическими показателями, которые сохраняются при повышенных температурах. Полиэфирная пленка на основе лака ПЭ-943 обеспечивает хорошие электрические свойства. Так, ее удельное объемное сопротивление составляет 1 5 - 1015 - 5 3 - Ю15 Ом-см и не снижается после действия воды. Электрическая прочность в исходном состоянии равна 100 кВ / мм и мало изменяется при 200 С и после действия воды.
Полиэфирные покрытия отличаются хорошей адгезией к древесине, бумаге и некоторым другим материалам, блеском и прозрачностью, стойкостью к действию воды, спирта и бензина; они могут быть легко окрашены во все цвета.
Полиэфирные покрытия отличаются высокой механической прочностью, твердостью, блеском и стойкостью к действию воды, бензина, масла и разбавленных кислот.
Полиэфирным покрытиям присуща большая твердость, сильный блеск, удовлетворительная прочность на истирание. Однако они плохо сопротивляются ударным нагрузкам и малоэластичны; используются главным образом при окраске деревянных (и бетонных) поверхностей, адгезия полиэфирных лаков к металлам невысокая.
Кинетика изменения внутренних напряжений при эксплуатации покрытий из ПЭ-219 на различных подложках. 1 - береза. 2 - ясень. 3 - красное дерево. 4 - древесностружечная плита.| Кинетика изменения внутренних напряжений при эксплуатации покрытий из ПЭ-219 на различных подложках, обработанных порозаполнителем. Для полиэфирных покрытий, сформированных на ясене, с запасом адгезионной прочности более 4, с уменьшением толщины покрытий с 1200 до 300 мкм долговечность возрастает более чем в 2 раза. При малой начальной величине внутренних напряжений в покрытиях и небольшом запасе адгезионной прочности долговечность покрытий с уменьшением толщины покрытий возрастает в меньшей степени. В покрытиях толщиной 400 - 500 мкм, сформированных на древесине, нарушение адгезионной прочности при эксплуатации в атмосферных условиях наблюдается при величине критических внутренних напряжений, в 5 - 10 раз меньшей, чем в процессе формирования.
У полиэфирных покрытий, сформированных на древесных породах, наиболее широко применяемых в промышленности, внутренние напряжения, измеренные поперек волокон, всегда значительно больше напряжений вдоль волокон.
Благодаря однослойному полиэфирному покрытию, нанесенному толщиной 1 25 - 1 5 мм на водопроводные асбоцементные трубы, обеспечивается их газонепроницаемость при давлении до 0 5 МПа, а при двухслойном покрытии - при давлении до 0 7 - 1 МПа. Оно имеет высокую механическую прочность, истираемость, стойкость к агрессивным средам, бензину, природным и сжиженным газам, но обладает недостаточной стойкостью к длительному воздействию слабоминерализованной воды. Поэтому в состав покрытия вводят специальные добавки, повышающие его водостойкость.
Эпоксидные или полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, получаются при наложении на бетонную основу нескольких слоев эпоксидных или полиэфирных смесей, между которыми закладывается внутренний слой, представляющий из себя маты или ткань из стекловолокна. Такие покрытия отличаются хорошим сцеплением с сухой поверхностью бетона, большой механической прочностью, хорошим сопротивлением истиранию и отсутствием поглощения жидкостей даже под большим давлением.
Эпрксидные или полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, получаются при наложении на бетонную основу нескольких слоев эпоксидных или полиэфирных смесей, между которыми закладывается внутренний слой, представляющий из себя маты или ткань из стекловолокна. Такие покрытия отличаются хорошим сцеплением с сухой поверхностью бетона, большой механической прочностью, хорошим сопротивлением истиранию и отсутствием поглощения жидкостей даже под большим давлением.
При формировании полиэфирных покрытий наибольшее число функциональных групп расходуется на первой стадии полимеризации на образование надмолекулярных структур, характер которых зависит от природы подложки, условий формирования и толщины покрытий. На этой стадии пленкообразования полимеризация протекает главным образом внутри надмолекулярных структур. Это приводит к возникновению индукционного периода в изменении теплофизических параметров, внутренних напряжений и других физико-механических свойств покрытий.

Облагораживание поверхности полиэфирных покрытий путем шлифования и полирования их поверхности широко применяется для улучшения декоративных свойств покрытий. Эти операции входят в технологический цикл получения полиэфирных покрытий, предусматривающий удаление всплывающих добавок парафина, недостаточно отвержденных слоев и придания блеска поверхности. Качество проведения этой операции обычно оценивается визуально.
Кинетика усадки полиэфирных пленок при 80 С и при последующем охлаждении до 20 С, армированных различными материалами. При армировании полиэфирных покрытий волокнистыми наполнителями - стеклянными холстами, представляющими собой - сетку из коротких перепутанных волокон; усадка при полимеризации не проявляется, а наблюдается некоторое увеличение размера образцов. В процессе охлаждения армированных пленок усадка нарастает до некоторого постоянного значения.
Кинетика нарастания внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий.| Зависимость внутренних напряжений (/ и прочности при разрыве (2 от содержани модифицированного ОДА (а и немодифицированного аэросила (б. При наполнении полиэфирных покрытий аэросилом, модифицированным окта-дециламином, скорость формирования практически не изменяется по сравнению с ненаполненными покрытиями. Это обусловлено экранированием поверхности аэросила группами NH модификатора. С увеличением содержания аэросила внутренние напряжения увеличиваются более чем в 2 раза, при этом прочность пленок на разрыв соответственно уменьшается, а адгезия покрытий к стеклу увеличивается. Эффект резкого понижения адгезии и внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий наблюдается не только в присутствии модификатора на поверхности аэросила, но и при непосредственном формировании покрытий на поверхности подложки, модифицированной октадециламином. При полном модифицировании поверхности подложки адгезия снижается более чем на порядок, при этом соответственно наблюдается и резкое уменьшение внутренних напряжений. Обращает на себя внимание и тот факт, что понижение внутренних напряжений при непосредственном нанесении покрытий на модифицированную подложку значительно больше, чем при формировании покрытий на немодифицированной подложке в присутствии модифицированного аэросила.
При формировании полиэфирных покрытий наибольшее число групп расходуется на первой стадии на формирование надмолекулярных структур, характер которых зависит от природы подложки, условий формирования и толщины покрытий, и полимеризация идет главным образом внутри надмолекулярных структур. Это приводит к возникновению индукционного периода в изменении внутренних напряжений и теплофизиче-ских параметров при формировании покрытий. На второй стадии формирования происходит установление связей между этими структурами.
Структура полиэфирных блоков (а, г и покрытий (б, в, сформированных при 80 С, выявленная методом срезов. в, г - с кислородным травлением. Изучена микроструктура полиэфирных покрытий, полученных из 25 % - ных растворов олигоэфирмалеинатов в ацетоне. В таких оли-гомерных системах методом быстрого замораживания выявлены отдельные глобулярные ассоциаты. При воздействии электронного пучка в течение 5 мин в пленке практически не выявляется структура. При воздействии электронного пучка в течение 15 мин выявляется тонкая глобулярная структура, аналогичная структуре, обнаруженной методом срезов (см. рис. 3.11) в отвержденных покрытиях. При последующем облучении наблюдается агрегация структурных элементов с образованием более крупных надмолекулярных структур. Через 20 - 25 мин формирования наряду с глобулярными обнаруживаются полосатые структуры. Через 30 мин облучения наблюдается растрескивание пленки, при этом происходит смещение одного слоя покрытия относительно другого, что обусловлено различной структурой слоев по толщине пленки.
При снятии полиэфирного покрытия лучший эффект достигается при использовании смывки СМ-2 и Автосмывки, при снятии полиуретанового покрытия - смывок СМ-2 и БЭМ-2. Покрытия после разрушения удаляют шпателем, а затем остатки нитратцеллюлозного покрытия - растворителем 646, а остатки полиэфирного и полиуретанового покрытий - уайт-спиритом. Все эти смывки по эффективности удаления полиурета новых покрытий существенно уступают приведенному выше американскому составу [ пат.
Для отперждення полиэфирных покрытий применяют различные мономеры (стирол, метилметакрилат, хлорстирол и др.), которые сополимеризуются с полиэфирами, или реакци-онноспособные олигомеры, например олигоэфиракрилаты, применяемые в качестве растворителей полиэфиров.
Для полирования нитролаковых, нитроэмалевых, ал-кидных, полиэфирных покрытий используют полировочные пасты (Г 2 восковая, № 290, 291, 300), восковой полирующий состав № 3 и др.; шеллачные и другие смоляные лаковые покрытия полируют шеллачной политурой.
Для улучшения свойств полиэфирных покрытий применяют добавки различного назначения: для придания тиксотропных свойств-аэросил и эфиры целлюлозы, для улучшения розлива-силиконовые жидкости, для пластификации - ре - зиловьге олигомеры и др. Для повышения стабильности при хранении к полуфабрикатному лаку добавляют также ингибитор полимеризации-гидрохинон. Полуфабрикатные лаки поставляют в комплекте с раствором инициатора, который вводится перед употреблением.
При исследовании твердости полиэфирных покрытий установлено , что их твердость достигает предельного значения задолго до окончания процесса формирования покрытий вследствие большей скорости удаления растворителя и протекания окислительных процессов в поверхностном слое. В противоположность этому при формировании покрытий на основе ненасыщенных олигоэфиров, процесс полимеризации которых ингибируется кислородом воздуха, возможно более медленное нарастание твердости поверхностных слоев по сравнению с твердостью покрытия в целом. Кроме того, метод измерения твердости не позволяет контролировать начальную стадию процесса.
При увеличении толщины полиэфирных покрытий происходит линейное нарастание внутренних напряжений как в подложке на границе с пленкой, так и в покрытиях на деревянных подложках.
К операциям облагораживания полиэфирных покрытий также предъявляются некоторые специфические требования. Полиэфирное покрытие, представляющее собой нерастворимый в органических растворителях трехмерный полимер, не может подвергаться разравниванию, поэтому шлифование полиэфирных покрытий должно производиться только тонкими шкурками.

Для скоростного облагораживания нитроцеллюлозных и полиэфирных покрытий УралВНИИАШем разработана и внедрена в производство шлифовальная шкурка улучшенного качества на бумажной основе из карбида кремния зернистостью 6 - 4 особого гранулометрического состава; связка - мездровый клей. Оптимальный гранулометрический состав узко классифицированных по зернистости шлифовальных порошков, полученных в результате дополнительной виброклассификации абразивного материала, дает возможность снизить удельный расход шкурки и повысить производительность.
Пленки, нанесенные на стекловолокнистые, хлопковые, найло-новые, полиэфирные покрытия или на нетканые материалы из синтетических волокон. Такие структуры несут на себе или сухое, или частично липкое связующее. При контакте со склеиваемым материалом часть связующего остается на нем.
Испытания на тйердость для полиэфирных покрытий проводят в помещении при температуре воздуха 15 - 30 С, для нитроцеллюлозных - 18 - 25 С.
Наиболее эффективный метод нанесения полиэфирного покрытия на сухую внутреннюю поверхность труб - центробежный метод, при котором полимерный состав, заливаемый вовнутрь трубы, распределяется равномерным слоем на поверхности в процессе вращения трубы со скоростью 450 - 500 об / мин в течение 1 - 2 мин и при этом уплотняется. Создана заводская установка для нанесения полиэфирного покрытия труб этим методом. Перед нанесением покрытия трубы очищают металлическими щетками, а затем продувают сжатым воздухом при давлении 0 6 МПа. Отверждение покрытия после нанесения осуществляется на стеллажах при комнатной температуре.
Так, на примере парафинсодержащих полиэфирных покрытий, отверждаемых стиролом, установлено [ 18, с.
Монолитные эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные полиуретановые и полиэфирные покрытия полов.
Зависимость логарифма длительной адгезионной прочности полиэфирных покрытий из лака ПЭ-219 на древесине от величины внутренних напряжений является линейной. Покрытия из этого лака, имеющие запас адгезионной прочности (А: авн 2) не отслаиваются при испытании их в атмосферных условиях в течение 2 лет и более. Аналогичное влияние природы подложки на долговечность покрытий обнаруживается и при других условиях эксплуатации. Так, при испытании ускоренными методами было установлено, что долговечность покрытий, сформированных на красном дереве и березе, на порядок ниже долговечности покрытий на ясене и древесностружечной плите.
Был изучен процесс формирования полиэфирных покрытий на деревянных подложках из-за все более возрастающего применения полиэфирных покрытий в различных отраслях промышленности для отделки древесины и отсутствия критериев, позволяющих выбрать и оценить оптимальные технологические условия их получения. Показано, что процесс формирования покрытий на древесине имеет ряд своих специфических особенностей.
Значительное влияние на физико-механические свойства армированных полиэфирных покрытий оказывает структура стеклянного холста, характер переплетения и толщина волокон, а также природа их поверхности. Для покрытий, армированных более жестким холстом ХЖК, обработанным парафиновой эмульсией, внутренние напряжения значительно меньше по сравнению с внутренними напряжениями в неармированных наполненных покрытиях. В табл. 6.4 приведены данные о влиянии наполнителей на механические свойства полиэфирных покрытий, армированных стеклянным холстом ВВ.
Влияние наполнителей на механические свойства полиэфиров. Это объясняется тем, что адгезия полиэфирных покрытий к цементу и древесине значительно больше, чем к кварцевому песку. Следовательно, внутренние напряжения в наполненных покрытиях повышаются с увеличением прочности взаимодействия между связующим и частицами наполнителя.
Влияние минеральных наполнителей на механические и адгезионные свойства полиэфирных покрытий, армированных стеклянным холстом ХЖК. Широкое применение для улучшения эксплуатационных свойств полиэфирных покрытий находят холсты, которые в отличие от лент и тканей характеризуются беспорядочным расположением волокон.
Фланцевые соединения аспирационных воздуховодов участков шлифования полиэфирных покрытий следует оборудовать специальными токопроводящими перемычками, обеспечивающими надежный электрический контакт. В помещениях окрасочных цехов необходимо предусматривать установку автоматических газоанализаторов, предупреждающих о возникновении в воздухе взрывоопасных концентраций растворителей.
Кинетика нарастания прочности на сдвиг 0Т (1, внутренних напряжений Овн (2, прочности на разрыв сгр (3 и модуля упругости Е (4 при формировании покрытий из олигоэфирмалеинатов при 20 (а и 80 С (б.
Напряжения, возникающие в процессе отверждения полиэфирных покрытий, составляют небольшую величину. Резкое нарастание внутренних напряжений наблюдается при охлаждении покрытий, подвергнутых термическому отверждению.
Зависимость долговечности покрытий из ПЭ-220 от природы под.| Зависимость долговечности покрытий из ПЭ-220 от внутренних на. Была изучена временная зависимость адгезионной прочности полиэфирных покрытий на основе ненасыщенных полиэфиров, отвержденных стиролом и триэтиленгликолевым диэфиром метакриловй кислоты и сформированных на различных подложках, а также алкидных покрытий. Временная зависимость адгезионной прочности покрытий из олигоэфирмалеинатов от величины внутренних напряжений получена при формировании покрытий при 18 С. Величина предельных критических напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание покрытий, определялась путем прогрева образцов в течение 10 ч при80 С через различные промежутки времени.
Поточно-механизированные и автоматические линии по облагораживанию лакокрасочных полиэфирных покрытий (наиболее современные) имеют проходные станки для шлифования кромок, один или два проходных станка для шлифования пласти с взаимоперекрещивающимися шлифовальными лентами, многобарабанные (шесть или восемь) полировальные станки, соединенные между собой транспортными средствами. Производительность линий определяется скоростью подачи и обычно находится в диапазоне 3 - 12 м / мин.
Схема терморадиационной сушильной камеры с обогревом источников инфракрасных лучей горячими газами.| Схемы камер фотохимического отв ерждения покрытий источниками низкого (а и высокого (б давления. Преимущества этого способа в том, что полиэфирные покрытия сначала полимеризуются медленно, на поверхность выплывает парафин. По такому принципу работает фотохимическая сушильная камера СФХ-2М, которая состоит из металлического каркаса, пластинчатого конвейера и светильников.
Кинетика нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании покрытий на поверхности стекла при 80 С, модифицированного различными соединениями (. Величина адгезии и внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий на поверхности подложки, модифицированной соединениями третьего класса, зависит от природы заместителей в фенильном кольце. С ростом электроотрицательности заместителя в ряду (C2H5) 2N, H, СН3О и увеличением расстояния между активными центрами внутренние напряжения понижаются больше, чем адгезия. Для выяснения причины этого явления была исследована структура поверхности подложки и покрытий в пограничном слое.
Влияние ПАВ на физико-механические свойства ненасыщенных полиэфиров.| Структура покрытий из исходного полиэфира (а и полиэфира, модифицированного 4 % ОДА (б. Об этом свидетельствуют данные о возникновении для полиэфирных покрытий, модифицированных ПАВ, полосы поглощения в области 3500 см 1, характерной для водородных связей. В процессе отверждения интенсивность этой полосы возрастает. Уменьшение межмолекулярного взаимодействия и упорядочение структуры молекул ненасыщенного полиэфира при оптимальном содержании ПАВ приводит к изменению морфологии надмолекулярных структур, возникающих в процессе полимеризации. На рис. 3.8 приведены реплики с поверхности полиэфирных покрытий, немодифицированных и модифицированных ПАВ, снятые на электронном микроскопе. Образцы предварительно подвергали кислородному травлению. Как видно из рисунка, в покрытиях из немодифицированной смолы возникает сетка из надмолекулярных структур глобулярного типа. При введении 1 % ОДА наблюдается структура в виде глобулированных пачек с микропористостью в центре. При увеличении концентрации ОДА до 2 % обнаруживается неполное разворачивание глобул, а при концентрации 3 - 4 % для покрытий характерна полосатая структура. Последующее увеличение ПАВ до 6 % приводит к формированию крупных структур полосатого типа.
При этом теплофизические свойства с изменением толщины полиэфирных покрытий изменяются антибатно внутренним напряжениям (рис. 2 - 2), в то время как теплофизические свойства свободных пленок не зависят от их толщины.
В Советском Союзе разработан фотохимический способ отверждения полиэфирных покрытий. Однако недостаток его заключается в том, что в отверждаемые системы необходимо дополнительно вводить фотосенсибилизаторы, время отверждения покрытий относительно велико - до 5 мин; метод неприемлем для пигментированных систем.
При введении немодифицированного аэросила внутренние напряжения в полиэфирных покрытиях возрастают более чем в 2 раза, при этом прочность пленок при разрыве соответственно уменьшается, а адгезионная прочность к стеклу увеличивается. При неполном модифицировании поверхности аэросила октадециламином резкое понижение внутренних напряжений и адгезионной прочности наблюдается только при большой степени наполнения, в то время как при полном заполнении поверхности аэросила модификатором эти же параметры понижаются в 3 - 4 раза.
Значительное влияние на величину внутренних напряжений в полиэфирных покрытиях оказывает порода древесины. Были получены данные о зависимости внутренних напряжений от толщины полиэфирных покрытий, сформированных на поверхности образцов, фанерованных древесиной различных пород.
Кинетические данные об изменении внутренних напряжений в полиэфирных покрытиях на подложках из древесины различных пород в процессе старения в атмосферных условиях показывают, что эта зависимость является немонотонной. Наибольшая релаксация внутренних напряжений наблюдается в наиболее влажные месяцы эксплуатации покрытий и связана, вероятно, с пластифицирующим действием влаги. При последующей эксплуатации покрытий внутренние напряжения возрастают, не достигая своей первоначальной величины. Резко выраженное необратимое изменение внутренних напряжений в процессе эксплуатации отмечено для покрытий, сформированных на красном дереве и обусловлено локальным отслаиванием их в местах концентрации внутренних напряжений.

Кинетические данные об изменении внутренних напряжений в полиэфирных покрытиях из лака ПЭ-219 на подложках из дерева, обработанных порозаполнителем КФ-1, в процессе старения в атмосферных условиях показали, что необратимое уменьшение внутренних напряжений в этом случае составляет 75 - 85 % и обусловлено, вероятно, локальным разрушением адгезионных связей. Было изучено также влияние на внутренние напряжения и адгезионные свойства полиэфирных покрытий различных композиций, модифицирующих поверхность древесины.

Полиэфирные порошковые краски обычно используются в масштабах промышленных производств и применяются для окрашивания металлических деталей или конструкций. В домашних условиях осуществить покраску при помощи этих составов практически невозможно, так как для этого необходимо специальное, довольно сложное, оборудование. Обойтись привычными малярными кистями или валиком никак не получится.

Полиэфирная порошковая краска – что это?

Материал представляет собой твёрдую дисперсию, в состав которой входят:

• плёнкообразующие вещества,
• сиккативы (отвердители, ускоряющие процесс высыхания),
• пигменты (вещества, отвечающие за цветообразование),
• различные добавки, обеспечивающие краске высокие технические характеристики.

Полиэфирные порошковые краски не имеют в составе никаких растворителей, также отсутствует эпоксидная смола. Эти красящие средства относятся к группе термоотверждаемых плёнкообразующих покрытий.

При их производстве смешиваются все составляющие под действием высоких температур, полученная масса охлаждается и измельчается, после чего просеивается. Благодаря этому порошок становится однородным на выходе. Дисперсия отличается гомогенностью, физико-химическим постоянством, стабильностью при хранении и во время эксплуатации.

Свойства

В описании материала обычно можно прочесть, что данное покрытие предназначается для металла; тем не менее, на современном производстве выпускаются порошковые составы на основе полиэфира, которые отлично взаимодействуют с деревянными, пластмассовыми и другими поверхностями. Положительные качества:

1. Экономичность. Окрашивание происходит практически без потерь материала.
2. Богатство цветовой палитры и, как следствие, декоративность получаемого покрытия.
3. Прочная адгезия (краска обладает надёжным сцеплением с основой).
4. Высокая устойчивость к агрессивному химическому воздействию.
5. Хорошая укрывистость и возможность получения достаточно плотного покрытия в результате одного окрашивания.
6. Отсутствие неровностей и потёков даже на вертикальных поверхностях.
7. Короткое время сушки.
8. Высокие антикоррозионные свойства.
9. Стойкость к резким перепадам температуры и любым атмосферным явлениям: граду, снегу, дождю (в том числе, и кислотному).
10. Отсутствие реакции покрытия на ультрафиолет (стабильность цвета).

Полиэфирные краски используются в автомобилестроении, при производстве спортивного инвентаря, для покраски деталей велосипедов, электроинструментов, садовой и бытовой техники. В первую очередь эти покрытия предназначены для защиты поверхностей от агрессивного внешнего воздействия.

Практика показывает, что они прекрасно справляются с поставленной задачей. Недостатки всё-таки тоже имеются: в составе присутствуют токсичные компоненты; нанести такую краску самостоятельно очень сложно.

Процесс окрашивания

Подготовительный этап заключается в зачистке поверхностей от ржавчины, если таковая имеется, обезжиривании, нанесении грунтовочных составов и высушивании. Далее полиэфирная краска наносится на деталь путём распыления порошка. Заключительный этап – термическое воздействие (от 140 до 220 °С), при котором происходит оплавление и полимеризация покрытия. На поверхности образуется прочная эластичная защитная плёнка.

При окрашивании вручную порошок наносится при помощи пистолета-распылителя, после чего деталь помещается в камеру, где и происходит термообработка. Когда процесс полностью автоматизирован, все этапы осуществляются непосредственно в камере, на стенках которой расположены форсунки, через них состав попадает на окрашиваемую поверхность.

После полимеризации покрытия изделие сушится; по истечении необходимого времени, готовая деталь извлекается.

Удаление покрытия

При проведении реставрационных работ зачастую возникает необходимость в снятии полиэфирной порошковой краски с поверхности. Для этого используются пескоструйные установки, абразивные частицы под высоким давлением направляются на старое покрытие, таким образом, достигается эффект, схожий с обработкой детали наждачной бумагой. Зачищенную поверхность освобождают от пыли, обезжиривают, снова грунтуют и повторно окрашивают.

Достоинства и возможности

Стоит отдельно отметить некоторые свойства этого необычного материала, которые делают его особенно привлекательным для потребителя.

Стойкость к химическому воздействию

Покрытия, получаемые при использовании полиэфирных красок, обладают повышенной стойкостью к следующим веществам:

• растворы кислот: серной, соляной, азотной, уксусной, лимонной, фосфорной и других,
• спирт этиловый и метиловый,
• масла на минеральной основе,
• метилэтилкетон,
• соединения, содержащие карбоксил,
• ацетон.

Благодаря обработке полиэфирными красящими средствами, значительно повышается срок эксплуатации деталей самых разных конструкций.

Декоративность

Полиэфирные краски широко используются при декоративной отделке. Кроме разнообразия цветов и оттенков, можно получить дополнительные интересные визуальные эффекты.

Муар

Высохшая поверхность напоминает фактуру наждачной бумаги. Такое покрытие универсально, поскольку позволяет не только замаскировать мелкие дефекты на окрашиваемой основе, но и придать изделию эстетичный внешний вид.

Шагрень

Покрытие похоже на кожу особой выделки (отсюда и название); так же как и эффект «муара» скрывает изъяны на поверхности и придаёт ей особую элегантность. Такую отделку часто можно встретить на металлических входных дверях или офисной мебели.

Эффект молотковой чеканки

Поверхность смотрится очень декоративно и ассоциируется со старинным железом, которое вручную обрабатывали молотком. Оригинально, красиво и практично.

Металлики

Покрытие имитирует золото, серебро или хром; может быть глянцевым или матовым. Часто используется для окрашивания деталей авто, мебельной фурнитуры, сантехники, бытовых приборов, и прочих декоративных элементов интерьера.