ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ После нанесения лакокрасочного материала на поверхность образуется лакокрасочное покрытие, которое защищает окрашенный объект от разрушения. Для надежной защиты наносят несколько слоев лакокрасочных материалов.Например, при окраске металлических и деревянных изделий защитное покрытие должно состоять из грунтовочных, шпатлевочных и покровных слоев, а при лакировке дерева — из порозаполнительного и покровных слоев. Нижний слой покрытия, непосредственно соприкасающийся с поверхностью детали, называется грунтовочным.

Этот слой должен надежно сцепляться с подложкой и последующими слоями и сохранять это свойство при эксплуатации изделия. Одновременно ми может служить для заполнения пор деревянных поверхностей, литых металлических изделий, а также для защиты металла от коррозии. При окраске деревяных изделий чисто для заполнения пор наносят порозаполнитель па предварительно загрунтованную поверхность или вместо грунтовки.В качестве пленкообразующих для грунтовок используют смолы, обладающие хорошей адгезией, например алкидные, алкилфенольные, эпоксидные и др. В грунтовки, предназначенные для защиты металлов от коррозии, вводят пигменты, замедляющие коррозию (крон цинковый, свинцовый сурик), или нейтральные пигменты (железный сурик и др.). Операция нанесения грунтовок называется грунтованием. Толщина грунтовочного слоя обычно составляет 10 — 25 мкм; при большей толщине возможно появление потеков и ухудшение адгезии покрытия к подложке.

Для выравнивания окрашиваемой поверхности наносят шпатлевочный слой. Обычно шпатлевку готовят в виде густой массы, и поэтому в ее состав вводят больше пигментов и наполнителей, чем в грунтовки.

Операция нанесения шпатлевки называется шпатлеванием и выполняется деревянным, пластмассовым или стальным шпателем. Шпатлевки, как правило, нельзя наносить непосредственно на подложку, так как вследствие большого содержания в них пигментов и наполнителей адгезия шпатлевочного слоя к подложке невелика.Иногда для сокращения числа технологических операций при окраске металлических изделий применяют грунт-шпатлевки (по консистенции более жидкие, чем обычные шпатлевки), которые служат для улучшения адгезии покрытия, антикоррозионной защиты и устранения небольших шероховатостей поверхности.

Грунт-шпатлевки наносят кистью или краскораспылителем. Покрытие, состоящее из грунтовочного и шпатлевочного слоев или слоя грунт-шпатлевки, не обладает достаточно высокими защитными и декоративными свойствами.

Поэтому сверху наносят несколько покровных слоев, которые служат для придания окрашиваемому изделию необходимого внешнего вида, а также для предохранения его от разрушения. Лакокрасочные материалы, наносимые в качестве покровных слоев (лаки, краски, эмали), имеют разнообразный состав, выбираемый в зависимости от назначения и условий эксплуатации окрашиваемого объекта.При лакировке деревянных изделий сначала на поверхность наносят раствор протравного красителя для выравнивания натуральной окраски дерева или для имитации под ценные породы.

Для этой цели применяют синтетические или природные красители. Из природных красителей наибольшее распространение получила «ореховая морилка» (бейцовка). Поверх протравного слоя на крупнопористую поверхность наносят порозаполнитель, состоящий из пленкообразующего, сиккатива, пластификатора и минерального на- полнителя. Поверх порозаполнителя наносят несколько слоев лака; последний слой для улучшения внешнего вида полируют.Не так давно широкое распространение получили глифталевые и пентафталевые олифы, получаемые путем химического взаимодействия растительных масел и алкидных смол (глифталевых или пентафталевых). Искусственные олифы получают из продуктов переработки нефти, угля, сланцев, а также отходов различных производств.

На железнодорожном транспорте искусственные олифы, как правило, не применяют.Олифы служат для изготовления пигментированных лакокрасочных материалов (масляных красок), разведения их до рабочей вязкости, а также для поверхностной пропитки дерева.

Лаки представляют собой растворы пленкообразующих в органических растворителях. В зависимости от состава пленкообразующего различают масляно-смоляные и смоляные лаки. Масляно-смоляные лаки представляют собой растворенные в органических растворителях композиции растительных масел с природными или синтетическими смолами. В состав масляно-смоляных лаков для ускорения процесса высыхания вводят сиккативы.В зависимости от соотношения растительных масел и смол различают масляно- смоляные лаки тощие (до 30%), средние (от 30 до 40%) и жирные (более, 40% масла). Смоляные лаки — это растворы природных, искусственных или синтетических смол в органических растворителях.

Лаки используют для получения прозрачных покрытий или в качестве полуфабрикатов для изготовления пигментированных лакокрасочных материалов.Пигментированные лакокрасочные материалы (краски) получают диспергированием пигментов, наполнителей и различных добавок (пластификаторов, сиккативов и т.п.) в пленкообразующем.

Вязкие или твердые пленкообразующие при этом используют в шде растворов или эмульсий. Пигменты вводят не только для придания лакокрасочным материалам определенного цвета и укрывистости, но также для повышения прочности, водонепроницаемости, термостойкости и атмосферостойкости покрытий. Приме- нение антикоррозионных пигментов способствует улучшению защитных свойств покрытий, наносимых на металлические поверхности.В зависимости от типа пленкообразующего различают краски: масляные, эмалевые (лаковые), казеиновые, силикатные, известковые и клеевые.

Масляные краски представляют собой густые пасты, получаемые путем диспергирования на краско-терочных машинах пигментов в маслах или олифах. Перед применением их разводят олифами. Эмалевые краски (эмали) получают диспергированием пигментов в лаках; эмали разбавляют до рабочей вязкости органическими растворителями.Казеиновые, силикатные, известковые и клеевые краски в отличие от масляных эмалевых называются водорастворимыми, так как они растворяются в воде. Казеиновые краски получают в результате диспергирования пигментов в водных растворах казеина. Силикатные краски изготовляют диспергированием пигментов и наполнителей в жидком стекле (перед нанесением разбавляют водой). Известковые краски получают на основе смеси щелочестойких пигментов с известью, а клеевые краски — диспергированием пигмента в водном растворе животного клея. В последнее время начали широко применять водоэмульсионные краски, представляющие собой дисперсии пигментированного лакокрасочного материала в воде. В этом случае пленкообразующими являются различные синтетические смолы (поливинилацетат, полиакриловые и др.), растительные масла и глифталевые олифы.

Особенностью водорастворимых и водоэмульсионных лакокрасочных материалов является возможность разбавления их до рабочей вязкости водой.

Масляные краски.Несмотря на интенсивное развитие производства синтетиче¬ских лакокрасочных материалов, краски на основе масел все еще широко применяются для окраски объектов железнодорожного транспорта.

На растительных маслах, натуральных, комбинированных и алкидных олифах изготовляют густотертые или готовые к употреблению масляные краски. Полунатураль¬ные полимеризованные олифы и олифы типа «Оксоль» для приготовления красок не¬пригодны, так как изготовленные на их основе краски при хранении загустевают.Эти олифы применяют только для разведения густотертых красок до рабочей вязкости.

Свойства покрытий на основе масляных красок существенно зависят от типа и сорта олиф, а также от пигментов, входящих в их состав.Так, покрытия на основе нату¬ральных полимеризованных олиф имеют более низкую водонабухаемость и обладают повышенной стойкостью в коррозионных средах по сравнению с покрытиями на основе натуральных окисленных олиф. Некоторые олифы (натуральная конопляная, «Оксоль» всех типов) имеют темный цвет и на их основе невозможно получить краски светлых тонов.

Покрытия на основе льняного масла с течением времени сильно желтеют и изменяют первоначальный цвет. Поэтому при окраске внутри помещений к белым краскам добавляют ультрамарин. При окраске изделий, предназначенных для работы в атмосферных условиях, краски обычно подцвечивают сажей (светло-серый цвет) или желтым кроном (цвет слоновой кости). Алюминиевая пудра, железный сурик и свинцовый крон повышают стойкость по¬крытий к атмосферным воздействиям; цинковые белила снижают атмосферостойкость покрытий.

Масляные краски обладают очень низкой стойкостью к действию воды и щелочей. Краски на льняной полимеризованной олифе, пигментированной свинцовым суриком, образуют покрытия, стойкие в условиях воздействия влаги, конденсата, корро¬зионных сред (сернистого ангидрида, аммиака и т. д.), перепадов температур от 60 до — 60°С и применяются для грунтования внутренних поверхностей металлических кузовов вагонов. Масляные краски белого цвета.Цинковые белила являются основной белой крас¬кой, применяемой на железнодорожном транспорте.

Они выпускаются в виде густотер¬тых и готовых к употреблению красок. Густотертые цинковые белила для наружных ра¬бот разводят натуральными или глифталевыми олифами, а белила, готовые к употребле¬нию, — уайт-спиритом (не более 5% от массы краски). Цинковыми белилами окраши¬вают подвижной состав, путевые машины, внутренние и наружные поверхности зданий и сооружений.При окраске внутри помещений к цинковым белилам для чистоты и ста¬бильности цвета покрытия добавляют до 2% ультрамарина.

Получаемые покрытия стойки к атмосферным воздействиям в различных клима¬тических зонах не более двух лет. При добавлении к цинковым бели¬лам алюминиевой пудры (5%) атмосферостойкость покрытий повышается до трех лет; цинковыми белилами с добавкой алюминиевой пудры окрашивают металлоконструкции мостов.Свинцовые белила ввиду их токсичности применяют на железнодорожном транс¬порте в исключительных случаях — при окраске крупных сооружений (мостов, виадуков и т. п.). Свинцовые белила густотертые выпускают без наполнителя или с наполни¬телем— баритом, но для окраски объектов железнодорожного транспорта применяют свинцовые белила без наполнителя, которые разбавляют до рабочей вязкости натураль¬ной олифой.

По атмосферостойкости свинцовые белила превосходят цинковые, но и они стойки не более трех лет, а при воздействии паров сероводорода темнеют. Иногда экономически целесообразно применять смесь свинцовых и цинковых белил.Литопонные белила уступают по качеству всем остальным видам белил, поэтому их применяют только для внутренней окраски зданий, сооружений и подвижного состава.

Укрывистость цинковых белил, литопоновых белил и масляных красок светлых тонов очень низкая (160-235 г/м2 ). Для полной укрывистости необходимо кистью наносить два-три слоя материала с рабочей вязкостью 30 с (по ВЗ-4). При ремонте вагонов, локомотивов и других объектов железнодорожного транспорта в депо обычно наносят однослойное покрытие.

При этом краски светлых оттенков применяют с рабочей вязкостью 60-80 с (по ВЗ-4). Их наносят валиком или методом пневматического распыления с подогревом. За последние годы широкое распространение получили краски белого цвета, пигментированные двуокисью титана. Такие краски обладают лучшей укрывистостью по сравнению с красками, пигментированными цинковыми белилами.Дли окраски наружных поверхностей применяют краски с двуокисью титана рутильной формы, а для внутренних- краски сдвуокисью титана анатазной формы, так как последние менее атмосферостойки и быстро мелят.

Масляные краски других цветов. Краски масляные густые для наружных работ применяются для окраски объектов, эксплуатируемых вне помещений, кроме мостов и опор контактной сети. Эти краски разводят до рабочей вязкости натуральными или глифталевыми олифами.В последнее время эту краску применяют при отсутствии лакокрасочных материалов зеленого цвета на основе синтетических смол. Зелень свинцовистую густотертую выпускают нескольких марок: МА-ОН-Н-2 на натуральной олифе; МА-015-Н-2 на комбинированной олифе (с соотношением пигмента и наполнителя 1: 1); МА-011-Н-3 на натуральной олифе, МА-015-Н-3 на комбинированной олифе (с соотношением пигмента и наполнителя 1:3), каждую из этих марок подразделяют по цвету на светлую и темную.

Для наружной окраски пассажирских вагонов применяют зелень марки МА-ОИ-Н-2, так называемую вагонную зелень, для вагонов дальнего следования – темную, для пригородных вагонов – светлую.

Панели и стены внутри вагонов и локомотивов всех типов окрашивают свинцовой зеленью перечисленных марок. Покрытия, полученные при нанесении свинцовой зелени в два слоя, стойки к атмосферным воздействиям и сохраняют защитные свойства в умеренно-континентальном климате не менее двух или полутора лет. Наряду с зеленью свинцовой густотертой для окраски объектов железнодорожного транспорта применяют зелень цинковую густотертую.Так как зелень цинковая темная имеет более светлый оттенок по сравнению с зеленью свинцовистой темной, ее применяют для окраски вагонов пригородного сообщения.

Причем для окраски наружных поверхностей вагонов применяют цинковую зелень, содержащую в качестве наполнителя тяжелый шпат, а для внутренних поверхностей – цинковую зелень с легким шпатом.Кроме перичисленных густотертых красок на железнодорожном транспорте применяют краски земляные густотертые и готовые к употреблению, они пигментированы земляными пигментами - охрой, мумией, суриком железным. Масляные краски, пигментированные железной слюдкой, образуют покрытия высокой атмосферостойкости.

Их целесообразно использовать для окраски металлоконструкций.