Полиэфирное покрытие листа. Виды полимерных покрытий и строение материала изделий

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.

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.

Коррозия снижает прочность и ухудшает внешний вид металлических конструкций, приводя со временем их к полному разрушению. Полиэфирные краски отлично защищают металл от ржавчины, одновременно придавая ему эстетичный внешний вид.

Общие характеристики

Твердые дисперсные структуры, в соединении которых присутствуют пленкообразующие смолы, отвердители (сиккативы), различные пигменты, а также установочные добавки, называются порошковыми красками.

Таким составам присущи:

• гомогенность (однотипность состава);
• физическое и химическое постоянство;
• неизменность смеси при эксплуатации и хранении.

Полиэфирные порошковые краски производятся следующим образом: все компоненты смешивают, затем гомогенизируют, (это происходит при высокой температуре в двухшнековом экструдере). Готовый расплав охлаждают, измельчают и просеивают, чем добиваются однородности порошка. Такие краски используют исключительно для металлических поверхностей. Однако за последнее десятилетие созданы несколько видов порошковых ЛКМ для пластика и дерева.

Такие краски отличаются экологической безопасностью, хорошими защитными свойствами, декоративностью. Кроме того, они экономичны. Окрашивание происходит в специальной камере, чем достигается 100% использование материала.

Особенности порошковой краски:

• декоративность (возможность использовать широчайшую цветовую палитру);
• надежность (высокая химическая устойчивость);
• возможность получить довольно толстое покрытие за одно окрашивание;
• полное отсутствие потеков на вертикалях;
• хорошая адгезия.

Разновидности

Широкое применение нашли порошковые краски на основе термоотверждаемых пленкообразующих. Они делятся на 2 вида: полиэфирные и эпоксидно-полиэфирные.

В их основе – специальный мелкодисперсный порошок, в котором используются полиэфир, пигменты и добавки, но при этом отсутствуют, какие бы то ни были растворители и эпоксидная смола.

Полиэфирные краски отличаются малой токсичностью, поэтому их применяют даже для окрашивания велосипедов, деталей автомобилей. Они разработаны для различных металлических поверхностей, регулярно испытывающих различные атмосферные воздействия (высокие/низкие температуры, снег, дождь, град, ветер) Устойчивость к перепадам температуры очень высокая. Способы нанесения – электростатический или трибостатический методы.

Среди других положительных характеристик:

• отличные показатели розлива и укрывистости;
• стойкость к агрессивным химическим веществам;
• быстрота высыхания.

Совет! Храните ЛКМ не более 12 месяцев при температуре 25°С.

Эпоксидно-полиэфирные

В основе таких красок находятся полиэфирные (до 50 – 70% общего состава) и эпоксидные смолы, дополненные отвердителем, наполнителями и пигментами (до 35 – 50% общего состава). Они относятся к порошковым эмалям внутреннего применения и имеют высокие прочностные характеристики:

• ударопрочность;
• эластичность;
• стойкость к растворителям;
• хорошую растекаемость.

Эпоксидно-полиэфирные (гибридные) краски применяют для окрашивания и улучшения внешнего вида изделий из металла, эксплуатируемых внутри помещения. Это может быть:

• электрооборудование;
• бытовая техника;
• посуда;
• мебель для дома и офиса;
• аксессуары для автомобилей;
• нагревательные приборы;
• туристические принадлежности.

Методы окрашивания: электростатический или трибостатический. Эпоксидно-полиэфирные составы отлично защищают от коррозии, не желтеют при воздействии высоких температур.

Совет! Работая с такими эмалями, соблюдайте осторожность – надевайте защитную маску, специальные очки и перчатки.

Методы покраски

Существует 2 способа нанесения порошковых полиэфирных и эпоксидно-полиэфирных составов – это электростатическое и трибостатическое распыление. Типовой процесс покраски состоит из следующих шагов:

1. Подготовки основания предмета к покраске – , обработки грунтовками.
2. Нанесения на окрашиваемый предмет порошка одним из самых подходящих для этого способов.
3. Полимеризации при температуре от 140 – 220 °С. Это зависит от вида краски. В процессе подогревания порошок медленно расплавляется, в результате чего получается прочное однородное покрытие.

Производители порошковых красок выпускают составы, напоминающие хром, патину, медь, анодированный алюминий и некоторые металлы. Поверхности после окрашивания могут быть глянцевыми, способными скрывать мелкие дефекты, или фактурными, подчеркивающими достоинства. Выбор для потенциального потребителя огромен.

Потребителю необходимо знать, что различные полимер-покрытия характеризуются различной устойчивостью к УФ-излучению (цветостой­кость), к температуре (термостойкость), к агрессивным средам и механическим воздействиям и другим факторам.

Рассмотрим основные типы полимерных покрытий.

Акрил

Полимерное кровельное покрытие акрил представляет собой лакокрасочный слой, который является чрезвычайно нестойким, его легко повредить при монтаже кровли. Он имеет теплостойкость до +120°С, но выцветает на солнце за 5 лет, к тому же обладает средней стойкостью к коррозии и уже через 2-З года эксплуатации начинает отшелушиваться. Толщина слоя 25 мкм. Минимальная температура обработки –10°С. Рекомендуется использовать только для временных сооружений.

Полиэстер (полиэфирная эмаль)

Толщина кровельного покрытия составляет 25-30 мкм, и поэтому стойкость к механическим воздействиям не высока. Более устойчив к механическим воздействиям полиэстер с посыпкой кварцевым песком, однако он существенно дороже. К тому же при его транспортировке возникает ряд проблем, связанных с возможностью повреждения нижнего слоя металлических листов.
Полиэстер обладает высокой цветостойкостью и пластичностью. Теплостойкость порядка +120°С. Покрытие из полиэстера может быть глянцевым и матовым (модифицированным тефлоном). Целесообразен для зданий с невысокой эксплуатационной нагрузкой.

Пластизоль (поливинилхлорид)

Полимерное пластизолевое покрытие благодаря большой толщине (175-200 мкм) является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям. Однако его из-за низкой температурной стойкости и низкой стойкости к УФ-излучениям (при нагреве прямыми солнечными лучами свыше +80°С материал быстро стареет) не рекомендуется использовать в южных регионах.
Имея большую толщину, пластизоль обладает высокой коррозионной стойкостью, что создаёт дополнительную защиту в условиях загряз­нённой окружающей среды. Идеальный материал для изготовления фальцевых кровель. Цветостойкость его существенно ниже полиэстера (покрытие через несколько лет равномерно теряет яркость цвета).

Пурал

Это новый тип кровельного покрытия на полиуретановой основе, модифицированной полиамидом. Материал имеет хорошую химическую устойчивость, выдерживает солнечное излучение, высокие температуры и большие суточные температурные перепады. Минимальная температура при ра­боте с листами, покрытыми Pural, 15°С, максимальная - +120°С. Толщина покрытия составляет 50 мкм. Легко обрабатывается как при про­филировании, так и при монтаже. Имеет шелковисто-матовую поверхность.

PVF2 (полидифторионат)

PVF2 на 80% состоит из поливинилфторида, на 20% из акрила. Покрытие прочное, выдерживает мороз до –60°С и не теряет своих свойств при температуре +120°С. Наиболее устойчив к УФ-излучению, практически не выцветает. Имеет богатую цветовую палитру, может быть с глянцевой или матовой поверхностью, с оттенком металлик. По сравнению с другими покрытие является наиболее дорогостоящим, обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и к механическому повреждению.
Наиболее целесообразно применять на морских побережьях, зданиях химической промышленности и т.д