Файл: Крылова И.А. Электроосаждение, как метод получения лакокрасочных покрытий.pdf

Эмаль ЭП-2100 представляет собой суспензию пиг­ ментов и наполнителей в растворе алкидноэпоксидной смолы. Выпускается в виде кислых паст и поставляется в комплекте с нейтрализатором (смесь триэтаноламина с триэтнламином). Эта эмаль предназначается для окра­ ски радиодеталей, изделий электротехнической и элект­ робытовой промышленности, а также для окраски метал­ лической мебели и изделий из цветных металлов.

Эмаль МЛ-28 представляет собой суспензию двуокиси, титана в растворе •алкидиомеламинпой смолы. Выпуска­ ется двух видов: МЛ-28-0 — основная, для начального’ заполнения ванны (после нейтрализации моноэтаноламином она разводится водой) и МЛ-28-К— корректировоч­ ная, для пополнения ванны в процессе работы (после нейтрализации моноэтаноламином разводится раствором из ванны).

Эмаль МЛ-28 предназначается для окраски холодиль­ ников, светильников и медицинского оборудования. Сле­ дует иметь в виду, что покрытие, полученное из этой эмали, может эксплуатироваться только внутри помеще­ ний с пониженной влажностью.

Грунт-эмаль УР-1154 с алюминиевым наполнителем: представляет собой дисперсию пигмента в алкидноуретановой смоле. Выпускается в виде кислой пасты. В качест­ ве нейтрализатора используется триэтиламин. Предназна­ чается для окраски дисков колес автомобиля «Жигули».

Пассивирующие грунтовки ЭП-0117 и АУ-0118 пред­ ставляют собой суспензию пигментов в растворе алкидноэпоксидной и алкидиоуретановой смолы соответствен­ но. Выпускаются в виде кислых паст. В качестве нейтрализаторов используется смесь триэтиламина с три­ этаноламином. Предназначаются для окраски изделий изчерных и цветных металлов.

Эмаль В-АС-1162 представляет собой суспензию дву­ окиси титана в акриловом сополимере. Выпускается в ви­ де кислых паст. В качестве нейтрализатора используется 50%-ный водный раствор диэтаноламина.

Эмаль В-АС-1162 предназначается для однослойногопокрытия холодильников, светильников, медицинского оборудования.

В табл. 2 и 3 приведены характеристики лакокрасоч­ ных материалов, технологические параметры процесса получения покрытий и их основные свойства.

ЪТ

Т а б л и ц а 2. Основные характеристики лакокрасочных материалов и покрытий На их основе

*Определено по прибору фирмы «Фиат».

**На основе резидрола ВА-105.

ср *** На основе резндрола ВА-133,

*На основе рсзидрола BA-I05.

**На основе резидрола ВА-133.

Г Л А В А 4

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ п о к ры ти й МЕТОДОМ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ПОД ОКРАСКУ

Переход от традиционных методов окраски к окраске злектроосаждением не вызвал принципиальных измене­ ний в технологии подготовки поверхности, однако при этом повысились требования к таким свойствам, как электрическое сопротивление поверхности и постоянство его в условиях глубокой анодной поляризации [61, 86, 173— 175].

Предварительная обработка поверхности влияет на электрическое сопротивление анода и плотность тока осаждения [176, с. 83].

В начальный момент электроосаждения, когда сопро­ тивление осажденного покрытия мало, плотность тока осаждения практически определяется сопротивлением анода, которое зависит от предварительной обработки поверхности. Желательным является осаждение покры­ тия при минимальной начальной плотности тока и не­ большой скорости падения плотности тока в процессе осаждения. В таком режиме происходит осаждение на фссфатнрованную стальную поверхность, омическое и по­ ляризационное сопротивление которой выше, чем нефосфатированной стали. В настоящее время отсутствуют достаточно обоснованные требования к качеству поверх­ ностей, окрашиваемых методом электроосаждения, но в этом направлении ведутся интенсивные исследования

[177— 183].

Выбор метода подготовки поверхности определяется видом окрашиваемого металла и лакокрасочного мате­ риала, а также условиями эксплуатации окрашенного изделия.

Наиболее распространенный технологический процесс подготовки поверхности стали включает следующие опе­ рации: обезжиривание, промывка, фосфатирование, про­ мывка, пассивация, промывка, сушка [184].

Для изделий, эксплуатирующихся в жестких и особо жестких условиях, рекомендуются цинкфосфатные по-

61

крытия, а для изделий, подвергающихся повышенным де­ формационным воздействиям, — железофосфатные [185]. Возможна окраска нефосфатированной стали, предвари­ тельно подвергнутой тщательному обезжириванию.

Окраска алюминия методом электроосаждения за­ труднена вследствие наличия на нем тонкой окисной пленки, обладающей высоким электрическим сопротив­ лением. Эту пленку обычно удаляют кислой или щелоч­ ной обработкой с последующим осветлением поверхно­ сти в растворах азотной кислоты либо в смесях азотной и фтористоводородной кислот.

Для повышения коррозионной стойкости лакокрасоч­ ных покрытий и снижения их поверхностного натяжения на углах и кромках рекомендуется обработка алюминия: в растворах, содержащих ионы шестивалентного хрома, активный фтор и ускорители [186— 190], а в некоторых случаях — фосфатнрование поверхности алюминия [191].

Изделия из магния и его сплавов перед окраской электроосаждением также очищают в кислых пли щелоч­ ных составах, после чего фосфатируют или химически оксидируют (хроматируют) [178].

Для изделий из сплавов цинка или из оцинкованной: стали применяют обезжиривание щелочными составами (рН <11) и фосфатнрование в цинкфосфатных раство­ рах, содержащих ионы фтора [178].

При подготовке поверхности из меди или ее сплавов рекомендуется обезжиривание в обычных сильнощелоч­ ных растворах с добавкой поверхностно-активных ве­ ществ и обработка в растворах, содержащих хроматы и минеральные кислоты [192, с. 151— 152].

Методом электроосаждения чаще всего окрашивают изделия из стали, поэтому более подробно рассмотрим предварительную обработку стали перед окраской.

Влияние предварительной обработки стали на параметры электроосаждения и свойства осажденного покрытия

Стальной анод в процессе электроосаждения раство­ ряется [173, 183], что приводит к накоплению соединений железа в осажденном покрытии и пожелтению покрытий светлых тонов. Для избежания этого проводят предвари­ тельное фосфатнрование стали в цинкфосфатных рас­

62

Растворимость цинкфосфатного покрытия характе­ ризуют двумя величинами — абсолютной и относитель­ ной.

а

150мкм

Рис. 18. Профилограммы фосфатированной стали:

а — масса фосфата на 1 дм3 поверхности 18 мг; б — масса фосфата па 1 дм3 поверхности 28 мг.

Абсолютная растворимость — разность между масса­ ми фосфатного покрытия (либо содержанием в нем цин­ ка) до электроосаждения и после удаления осажденного

pH

Рис. 19. Зависимость растворимости фосфатного слоя от pH раствора.

лакокрасочного покрытия; абсолютная растворимость пропорциональна массе фосфатного покрытия до элект­ роосаждения.

64

Относительная растворимость — отношение потерь цинка с поверхности при электроосаждении к содержа­ нию цинка в фосфатном покрытии до окраски этим ме­ тодом.

Зависимость относительной растворимости от массы цинкфосфатного покрытия не является линейной и имеет три характерных участка (рис. 20), относящихся к фос­ фатным покрытиям разной массы и кристаллической структуры. Фосфатные покрытия массой 18—20 мг на

Рис. 20. Влияние массы фосфатного слоя на его относитель­ ную растворимость при электроосаждении:

/ — грунтовка ФЛ-093 серого цвета; 2 — грунтовка ФЛ-093 красно-ко­ ричневого цвета.

1 дм2 поверхности имеют мелкокристаллическую струк­ туру, и их относительная растворимость находится в пре­

размеров кристаллов вызывает скачок относительной растворимости до 15%. Дальнейшее увеличение массы фосфатного покрытия сопровождается незначительным увеличением его относительной растворимости. Изменение относительной растворимости цинкфосфатного покрытия хорошо согласуется с их классификацией по кристалли­ ческой структуре. Наиболее стойкими в условиях глубо­ кой анодной поляризации являются фосфатные покрытия с массой 20— 25 мг на 1 дм2 поверхности. Пригодность цинкфосфатного покрытия для окраски электроосажде- и нем оценивается прежде всего по относительной раство­ римости, которая не должна превышать 10%. При этом необходимо учитывать и абсолютное количество продук­