Содержание
Защита металла от коррозии – обязательный этап в ремонтно-восстановительных работах, когда дело касается машин и механизмов, движущихся в средах, в которых условия работы меняются каждый день. Это касается как автомобилей, которые могут передвигаться по дорогам с разным, иногда с жидким, в виде грязи, покрытием, так и морских или речных судов с их коррозирующей или обрастающей морскими и речными обитателями подводной частью.
Одно- и двухкомпонентные защитные составы
Количество однокомпонентных эпоксидных грунтовок на рынке крайне ограничено. В первую очередь тем, что мало кто из владельцев автомобилей соглашается ждать несколько суток, пока нанесенный состав полностью полимеризуется. Кроме того, такие эпоксидные смолы начинают реакцию полимеризации только после соприкосновения с кислородом воздуха, который является компонентом, нужным для условий этой реакции.
Наличие такого слабого реагента ослабляет структуру застывшего полимера, так как нахождение кислорода в составе сложных молекул делает их легко разрываемыми. Что выражается в низкой стойкости на удар и разрыв.
В основном подобные эпоксидные составы используют для обработки бетонных и деревянных поверхностей, для улучшения влагозащитных и адгезивных свойств, для соединения с линолеумом, ламинатом или паркетной дощечкой.
Кроме того, у составов эпоксидной грунтовки с кислородно-воздушным отверждением низкие защитные свойства относительно коррозии.
В отличие от однокомпонентных, двухкомпонентные виды грунтовок, с введенными в них наполнителями, часто выпускаются или изготавливаются на месте под конкретный вид покрываемых ими поверхностей.
Примером может служить корабельная сталь, покрываемая грунтовочным составом на основе двухкомпонентных эпоксидок еще на стапелях верфей или в доковом ремонте, после зачистки металла от старой краски.
В качестве наполнителей в смоляной компаунд вводят в таких случаях свинцовый или железный сурик, который и сам по себе, в составе с любым растворителем, имеет прекрасную адгезию со стальными бортами судов, а эпоксидная смола ее еще и усиливает. Единственная сложность при смешивании суриков с компаундом – чрезмерная густота образуемой смеси. В таких случаях применяют разбавление смолы ацетоном в пропорции 20 к 1. Кроме того, в состав перед размешиванием с отвердителем могут добавляться антисептики, препятствующие в процессе эксплуатации судов обрастанию их днищ водорослями и моллюсками.
Наносятся эпоксидные составы валиками, изготовленными из вспененного или структурированного под щетинки силикона или полипропилена, эти материалы не подвержены адгезивному воздействию эпоксидных смол, с них краска на эпоксидной основе легко скатывается после окончания работы и столь же легко смывается органическими растворителями (спирт, ацетон).
Подобное окрашивание действенно не только для больших судов и кораблей, но и маломерных катеров и моторных лодок, если корпуса их изготовлены из металла. Для стеклопластиковых корпусов такая грунтовка также полезна, только без добавления суриков.
Эпоксидные грунтовки недопустимо покрывать лакокрасочными материалами на поливинилхлоридной или алкидной основе. Поверх них можно наносить только такие же эпоксидные или акриловые краски, другие через непродолжительное время будут отторгнуты или разрушены во взаимодействии с эпоксидкой.
Цинкосодержащие грунтовые двухкомпонентные составы
Для автомобилей, если рама и другие силовые элементы конструкции сделаны из сплавов, не имеющим в своем составе цинка, полезны двухкомпонентные эпоксидные грунтовки с добавками металлического цинка, предохраняющего железо в составе сталей от коррозии. Для улучшения защитных свойств таких грунтовок в них добавляется также ортофосфорная кислота, препятствующая ржавлению.
Образуют отдельную группу эпоксидных грунтовок. Применяются для рам и силовых элементов кузовов автомобилей при их производстве на конвейере или в условиях ремонта в автомастерских, если в составе металла не предусмотрено использование цинка, как сплава. Применяются в условиях агрессивных сред, которых достаточно во время эксплуатации автомобиля, как в городе (химические реагенты для таяния снега и льда), так и на селе, в отсутствии дорог (грязь, кислотная или щелочная вода, абразивное воздействие песка или любого другого грунта).
Такое защитное покрытие после полного отверждения способно защищать металл кузова в течение 10 лет, если целостность слоя не была нарушена в результате механического воздействия (удара или сильного трения о грунт или каменную поверхность). В комплексе с другими защитными слоями может уберечь металл рамы и корпуса от коррозии и 20 лет, что сопоставимо в общим временем безаварийной эксплуатации автомобиля.
Эпоксидный грунт для бетонных изделий
Для обработки бетонных поверхностей выпускается специальная грунтовка для бетонного пола или стенок. На российском сегменте рынка самым массовым и доступным является состав Pci epoxigrund 390. Выпускается 4 разновидности такой грунтовки:
- Быстрые смеси, в составе которых нет растворителей. Характерны увеличенным количеством вводимого в компаунды отвердителя и, как следствие, быстрой полимеризацией. Иногда требуют предварительного подогрева.
- Универсальный грунт обычного по времени действия. Применяют при тщательно заделке швов перед заливкой всего пола эпоксидным слоем.
- Грунты, предназначенные для использования в зимнее время в условиях, когда температура окружающей среды опускается ниже нуля градусов. В том числе и когда само бетонное основание, которое обрабатывается такой грунтовкой, тоже имеет отрицательную температуру.
- Смеси против коррозии, когда из бетонных плит выступают металлические марки, закладки, силовые элементы залитой бетоном арматуры.
Другой эпоксидный двухкомпонентный состав под названием esp 0112, кроме таких стандартных функций, как нанесения на бетонные полы и стены перед финишной отделкой другими материалами и создания гидроизолирующей основы перед заливкой пола может быть применен и как средство, повышающее прочность бетонных конструкций.
Специально для бетонных оснований выпускают также однокомпонентные грунтовочные смеси 021 euroblock RENO, которые после пропитки в полтора-два раза укрепляют твердость поверхности, а также служат грунтовочным слоем для финишных отделок. Их однокомпонентность не мешает им оставаться весьма эффективным грунтовочным средством, ведь речь идет не о металлах, где сцепление с грунтуемой поверхностью ограничивается ее внешним слоем, а адгезия осуществляется только за счет микрошероховатостей. Здесь идет глубинная пропитка, поэтому слабые кислородные связи такой полимеризованной эпоксидки оказываются малосущественными, армирующим элементом выступает вся пропитываемая толща бетона.
У подобных продуктов даже есть определенные преимущества:
- они не воспламеняются даже при соприкосновении с открытым пламенем;
- пропитанная поверхность имеет длительный срок службы;
- устойчивы к постоянному или кратковременному механическому воздействию;
- продлевают безремонтный период эксплуатации;
- не позволяют образовываться трещинам, сколам, расслаиванию;
- высыхают за счет впитываемости достаточно быстро, сопоставимо со сроками застывания двухкомпонентных грунтовок.
Правила нанесения
Рассмотрим основные правила работы с грунтовочными составам.
Для нанесения на бетонные основания а первую очередь обеспечивают нужный температурный режим. Большинство грунтовочных составов на основе одно- или двухкомпонентных эпоксидных смесей рассчитаны на применение при температуре от 15°C градусов. Морозостойкие грунты могут работать и при температуре до минус 3°C градусов, но они обычно стоят в 2-3 раза дороже.
Бетонную основу перед пропиткой грунтовочным составом нужно очистить от старой краски, если она есть, а также от грязи, пыли и возможных масляных или битумных пятен. Нанесение делается промышленным пульверизатором под давлением, его магистраль потом нужно будет промыть ацетоном также под давлением, или тефлоновым, полипропиленовым или силиконовым валиками, или же обычным, но одноразовым.
- Металлическая поверхность очищается от загрязнений. Если она полированная – ей придается некоторая шероховатость путем обработки абразивным материалом.
- Готовится раствор для грунтовки. Однокомпонентные просто взбалтываются, двухкомпонентные тщательно перемешиваются и соединяются согласно инструкции на упаковке.
- Грунтовка наносится обычной кисточкой или пульверизатором высокого давления, с накачкой воздуха вручную или компрессором под давлением.
Грунтовать можно все металлы: сплавы, черные, цветные, легированные, нержавеющие.
Эпоксидными грунтами можно также грунтовать полиэфирные шпатлевки, но ни в коем случае не наоборот.
Инновации бизнесу. грунт-эмаль «унигрэм»
Результат технологической разработки.
Эмаль изготавливается на основе эпоксидной смолы с введением специальных добавок.
Противокоррозионная универсальная грунт-эмаль «Унигрэм» предназначена для грунтования и самостоятельной защиты прокорродировавших и чистых металлических поверхностей, подвергающихся воздействию агрессивной промышленной атмосферы, климатических факторов, повышенной (до 100°С) температуры и влажности. Грунт-эмаль можно использовать для окрашивания изделий из бетона и железобетона.
Перед нанесением грунт-эмали необходимо обезжиривание для чистых поверхностей и удаление рыхлой ржавчины и обеспыливание для ржавых поверхностей.
Эмаль наносят в 1-2 слоя способом пневматического или безвоздушного распыления, кистью или валиком.
Режим формирования покрытия — 8-10 часов при (20±2)°С или 1 час при 100°С.
Расход грунт-эмали при толщине слоя покрытия 50-90 мкм — 120-180 г/м 2.
Массовая доля нелетучих веществ, % — 67±3.
Цвет грунт-эмали — коричневый.
Технические характеристики покрытия
Эластичность пленки при изгибе, мм, не более — 3
Адгезия пленки, балл — 1
Стойкость пленки к статическому воздействию воды,
5%-го раствора серной кислоты и 3%-го раствора
хлористого натрия, час., не менее — 72
Срок службы покрытия в атмосфере умеренного
климата, лет, не менее — 5
ГРЭМИРУСТ
Описание
Универсальная эпоксидная противокоррозионная композиция. ТУ 2312-088-00209711-2007
Назначение
Для грунтования и самостоятельной защиты прокорродировавших и чистых металлических поверхностей, подвергающихся длительному хранению, воздействию открытой промышленной атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары, климатических факторов умеренного, холодного, морского и тропического климатов, повышенной влажности, масел, различных нефтепродуктов и др. специальных сред. Используется при окрашивании металлоконструкций, трубопроводов, градирен, ограждающих конструкций, емкостного оборудования и других объектов. Допускается применение для окрашивания изделий из бетона и железобетона.
Сертификация
Рекомендовано: ФГПУ ВНИИЖТ для окрашивания металлических поверхностей железнодорожных мостовых конструкций и других инженерных сооружений, эксплуатируемых в атмосферных условиях в сочетании с грунт-эмалью АУ-1-201 или с полиуретановой эмалью УР-1524М; ЗАО «ЦНИИМФ» для окрашивания судов; ОАО «Трест Гидромонтаж» для антикоррозийной защиты механического оборудования и специальных стальных конструкций гидротехнических сооружений в комплексе с эмалью ЭП-1267.
Возможность применения в атмосфере с повышенной влажностью. Высоконадежная противокоррозионная защита ржавого и чистого металла.
Срок службы покрытия, лет, не менее:
В умеренно-холодном климате — 10
В тропическом климате — 4
В морском климате — 4
Сочетается с различными покрывными материалами. Возможность получения нестекающего слоя толщиной до 120 мкм.
Технические характеристики
Основа: двухкомпонентная система – суспензия пигментов и наполнителей в растворе низкомолекулярной эпоксидной диановой смолы и модифицирующих ингредиентов. Отвердитель поставляется в комплекте.
Цвет: красно-коричневый, серый, желтый, черный, зеленый и другие.
Свойства лакокрасочного материала
Массовая доля нелетучих веществ, %
67±3 (марка А); 70±5 (марка Б)
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246(4), с
Время высыхания до степени 3, не более:
— при температуре (20±2)0С, ч
— при температуре (80±2)0С, мин
Срок годности ( при смешении с отвердителем), ч, не менее
Гарантийный срок хранения, мес.
Растворители: Р-4, ксилол
Внешний вид — однородная матовая поверхность.
Адгезия пленки, балл, не более
Стойкость при температуре (20±2)0С к статическому воздействию, ч, не менее:
— 3% хлористого натрия
Нанесение
Безвоздушное и пневматическое распыление, кисть, валик
Подготовка поверхности: чистые поверхности по ГОСТ 9.402, ржавые поверхности — удаление рыхлой, отслаивающейся ржавчины и обеспыливание (обезжиривание – при необходимости)
Для надежной защиты во влажной или агрессивной среде наносить не менее двух слоев толщиной 150-200 мкм.
Допускается наносить каждый слой в 2-3 прохода, т.к. материал не стекает с вертикальных поверхностей.
Основу тщательно перемешать до однородного состояния, ввести рекомендуемое количество отвердителя по весу, выдержать 30 мин. и довести до рабочей вязкости: при пневматическом распылении – 20-24 с, при нанесении безвоздушным распылением, кистью, валиком — 45 с.
Расход 120-200 г/м2 при нанесении 1 слоя толщиной 60-100 мкм.
Бочки (100, 200 л), барабаны (50 л) и др. тара по согласованию с потребителем.
Итак, в арсенале мы имеем три основных грунта:
— кислотный 2К (протравливающий, фосфатирующий, реактивный)
— эпоксидный 2К
— акриловый 2К
Состав кислотного 2К грунта:
компонент А: поливинилбутираль, хроматы или фосфаты цинка или свинца, спирт (бутанол+этанол например)
компонент B: ортофосфорная кислота, вода.
Применяем на голый металл чистый, либо с остатками коррозии (в порах например)
Как действует?
Кислотный грунт является первичным и в готовом виде представляет собой сложную систему. Реакция осаждения цинка или свинца из хромата или сульфата осуществляется посредством взаимодействия ортофосфорной кислоты при наличии воды. Часть фосфорной кислоты попадает на железо и посредством реакции обмена фосфатирует его, а спирты с водой пассивируют реакцию фосфатирования (нейтрализуют). В идеале мы получаем фосфатированный участок металла с осаждённым на него свинцом или цинком.
Поливинилбутираль имеет прекрасную адгезию ко многим основаниям (алюминий, цинк, стеклопластик, сталь и т.д), а также к нему имеют адгезию большинство красок и грунтов (только тогда, когда он превратится в необратимое покрытие — полимеризуется). Гигроскопичен.
Состав эпоксидного 2К грунта:
компонент А: эпоксидные олигомеры (эпоксидная смола), наполнитель (тальк, древесная мука и т.д), производные спиртов.
компонент B: полиамины (бывают разные по функционалу)
Как действует?
Эпоксидный грунт является также первичным. Наносится на голый чистый металл без следов коррозии. Обладает хорошей "физической" адгезией и химической стойкостью, может выступать в качестве изолятора при ремонте старых ЛКП. Негигроскопичен.
Состав акрилового 2К грунта:
компонент А: акрилатная смола (разная по функционалу), наполнитель (тальк, мел и др.), сложные эфиры.
компонент B: изоцианаты (разной концентрации иногда с добавлением эфиров)
Как действует?
Данная группа грунтов выступает в качестве вторичных, ремонтных, а также являются изоляторами для некоторых покрытий. Различают наполнители и выравниватели (бывают и универсальные). Наносятся на полиэстерные (полиэфирные) материалы и подложки, а также на старые ЛКП. Гигроскопичен.
Это было предисловие. Эти вопросы уже освещались не раз. Но для полноты картины это необходимо)
А теперь о наболевшем!
Шпатлевать по кислотному нельзя! Это знают почти все. Чем изолировать? Акриловым? Эпоксидным?
Теперь ответ)
Растворителем для поливинилбутираля является — спирт.
Растворителем для эпоксидного грунта — опять спирт.
Отвердителем для полиэфирной смолы (шпатлёвка) является пероксид дибензол (оксид сложного спирта)
Разбавителями для акрилового являются эфиры, а отвердителем для него является изоцианат (изоцианаты — органические соединения, содержащие функциональную группу —N=C=O)
Первичный кислотный грунт наносится реактивным (тонким) слоем, так как он не наполняет и имеет низкий рабочий остаток. Сушить и шлифовать его можно (тогда приклеется к нему всё вышеперечисленное), но толку тогда от него, если мы его спилим за раз-два?) Поэтому мы его перекрываем мокрый-по-мокрому. И если на него попадает шпатлёвка с отвердителем (пероксид дибензол) — грунт растворяется этим отвердителем и его свойства меняются. Нарушается баланс "спирт — вода — ортофосфорная кислота — хромат цинка". Тоже самое с кислотным грунтом происходит и при попадании на него эпоксидного! С виду всё нормально, ничего не отваливается. Но знайте, что первоначальные свойства кислотного грунта будут безвозвратно потеряны!
А вот в случае с акриловым грунтом всё иначе, так как в своём составе он не имеет спиртов для поливинилбутираля, если вы конечно не разбавили наполнитель чем то "своим".
Поэтому кислотный грунт нужно обязательно перекрывать акриловым для создания изолирующего слоя и только потом наносится эпоксидный грунт для исключения попадания влаги к поверхности металла. И только после этого следуют наполнители, шпатлевки и покраска.