Файл: Цуркан И.Г. Смазочные и защитные материалы учебник.pdf

родах, кетонах, ацетатах и нерастворимы в спиртах, простых эфирах и алифатических углеводородах; они хорошо совмещаются с пласти­ фикаторами.

Присутствие 0,5% окиси цинка, окиси свинца, цинкового или свинцового крона и других основных пигментов, а также применение тары из оцинкованной жести вызывают увеличение вязкости материала, заканчивающееся его желатинизацией. Акриловые материалы высы­ хают при комнатной температуре за 1—2 ч. Их применяют для окраски оборудования, приборов, а также для получения покрытий с высоким коэффициентом отражения, токопроводящих и флуоресцентных. Хо­ рошо сохраняют свойства в течение 5 лет покрытия из акриловой грун­ товки АК-01 и эмали АК-71 на внутренних поверхностях водяных баков пассажирских вагонов и на кузовах изотермических вагонов снаружи.

среде. Для изготовления этих лакокрасочных материалов применяют поливинилформаль, поливинилформальэтилаль и поливинилбутираль. Последний применяется наиболее широко.

Покрытия на основе поливинилбутираля эластичны, стойки к дей­ ствию ударных нагрузок, но имеют невысокую стойкость к атмосфер­ ным воздействиям. Поэтому их чаще всего используют в виде грунто­ вочных материалов и при окраске внутри помещения и резервуаров, В вагонном хозяйстве применяются фосфатирующие грунтовки ВЛ-02, ВЛ-08 на основе поливинилбутираля в виде двух-трех ком­ понентных композиций. Поливинилбутиральная эмаль ВЛ-515 широко применяется для резервуаров и баков при хранении нефти, бензина,

минерального масла.

М а т е р и а л ы н а о с н о в е к а у ч у к о в нашли применение для защиты щелочных аккумуляторов. Из них применяют материалы, пленкообразующим у которых являются хлоркаучуки, получаемые при хлорировании каучука в растворе четыреххлористого углерода, и циклокаучуки, получаемые при обработке бензольного раствора на­ турального каучука галлоидными соединениями металлов. Покрытия на основе циклокаучука обладают высокими физико-механическими свойствами и стойкостью к щелочным растворам, но неатмосферо­ стойки.

Циклокаучуки хорошо растворимы в ароматических и алифати­ ческих углеводородах; хлоркаучуки растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах, ацетатах, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне, циклогексаноне. В алифатических углеводородах и спиртах хлоркаучуки не растворяются. В хлоркаучук добавляют фталаты для атмосферостойких покрытий и хлорпарафины для хими­ чески стойких покрытий.

Хлоркаучук и циклокаучук совмещаются с алкидными, фенол­ формальдегидными и некоторыми другими смолами. При введении этих смол улучшаются адгезия, светостойкость и другие свойства покрытий из хлоркаучуков. Покрытия из циклокаучуков обладают хорошей адге­ зией к металлу, износостойкостью, стойкостью против действия воды, растворов хлористого натрия, разбавленной серной, соляной, фосфор-

129

ной, уксусной, винной кислот, а также растворов аммиака, тринатрийфосфата, соды и формальдегида, но они не стойки против концентри­ рованных кислот, бензина, фенола. При нагревании до 200° С они желтеют, но сохраняют защитные свойства до 250° С.

В вагонном хозяйстве применяются покрытия из грунтовки КЧ-075, эмалей КЧ-172 или КЧ-749 разных цветов. Эти продукты готовятся на основе хлоркаучука с добавлением пластификатора, а эмаль КЧ-172 содержит еще и алкидную смолу. Высыхают покрытия практически за 2 ч, а полностью за 24 ч. Покрытия с эмалью КЧ-749 химически стойки, но не атмосферостойки, а с эмалью КЧ-172 обладают ограниченной атмосферостойкостью. На основе циклокаучука готовятся грунтовка КЧ-034 и эмаль КЧ-728, устойчивые к действию кислот и щелочей

5. Лакокрасочные материалы на основе эфиров целлюлозы

Из лакокрасочных материалов этого типа на железнодорожном транспорте применяются только краски и эмали на основе нитро­ целлюлозы, которую получают действием на хлопок или древесную целлюлозу азотной кислотой в присутствии серной кислоты. Для лакокрасочных материалов применяют нитроцеллюлозу с содержанием 11 — 12% азота — ее называют коллоксилином (в отличие от пироко­ ллодия и пироксилина, содержащих соответственно 12— 12,5 и 12,5— 13,9% азота). При растворении коллоксилина в амилацетате получают простейший нитролак — коллодий. Покрытия на основе чистой нитро­ целлюлозы имеют плохую адгезию и низкую эластичность. Для устра­ нения этих недостатков лакокрасочные материалы готовят на основе нитроцеллюлозы с добавкой пластификаторов или смол. Нитролаки по дереву "содержат 18—20% нитроцеллюлозы (лакового коллоксилина), 6—7% глифталевой смолы, 2% дибутилфталата и 71—74% раствори­ телей. Нитроэмали для наружных покрытий содержат- 15—20% лакового коллоксилина, 10— 11% смолы, 2—3% пластификатора.

-6— 10% пигментов и 56—67% растворителей. Но даже при этом они недостаточно устойчивы к атмосферным воздействиям и поэтому быстро стареют под влиянием влажного воздуха, солнечного света и коле­ баний температур. Для улучшения атмосферостойкости нитроцел­ люлозных покрытий в лакокрасочный материал вводят пигменты, не пропускающие ультрафиолетовые лучи, — алюминиевую пудру. '

Большим недостатком нитроцеллюлозных материалов и покрытий

является их взрывоопасность и горючесть. Поэтому применяют их только для окраски платформ, путевых сигнальных знаков и некоторых других изделий. Нитроцеллюлозные материалы быстро высыха­ ют — через 20—30 мин после нанесения уже образуется твердое покрытие.

Чаще всего нитроцеллюлозные краски и эмали наносят пневмати­ ческим распылением. В электрическом поле высокого напряжения их можно наносить только при наличии искропредупреждающих устройств (ИПУ).

130

Нитроцеллюлозные эмали обладают плохой адгезией и их наносят или по нитроглифталевым грунтовкам № 147, 148, 622, или по грунтшпатлевкам горячей сушки № 178, 180, ГФ-018-2, ГФ-018-3 и ГФ-018-4. На основе нитроцеллюлозы выпускаются быстровысыхающие шпат­ левки (1 — 3,5 ч при 18—25° С) марок НЦ-007, НЦ-008 и НЦ-009.

6. Водоэмульсионные лакокрасочные материалы

Значительный интерес представляют водоэмульсионные лакокра­ сочные материалы холодной сушки, которые получают на основе раз­ ного типа синтетических смол: поливинилацетатных, дивинилстирольных, акриловых и др. Эмульсии этих смол в воде называются ла­ тексами. Применяют материалы также на. основе масляных и алкидных связующих, которые сушат при температуре 70—80° С.

Водоэмульсионные краски представляют собой эмульсию пленко­ образующего (латекс), пигментов и наполнителей в воде. Кроме того, водоэмульсионные латексные краски содержат эмульгаторы, загусти­ тели, защитные коллоиды, пластификаторы, антисептики, пеногасители, ингибиторы коррозии, а также некоторые смолы (алкидные, фенольные и др.).

Водоэмульсионные лакокрасочные материалы стойки к заморажи­ ванию до температуры— 40° С и последующему оттаиванию. Их нано­ сят на поверхность-различными методами: кистью, валиком, распы­ лением.

Водоэмульсионные материалы имеют хороший розлив. Покрытия стойки к истиранию и действию щелочных растворов; их можно мыть теплой водой с применением различных моющих средств. Адгезия таких покрытий значительно выше адгезии материалов на основе рас­ тительных масел. Покрытия из водоэмульсионных красок на потол­ ках пассажирских вагонов и на наружных деревянных поверхностях грузовых вагонов сохранились в эксплуатации более 4 лет. Водо­ эмульсионные краски на железнодорожном транспорте применяются для окраски зданий и сооружений.

7. Водоразбавляемые лакокрасочные материалы для электроосаждения

Водоразбавляемые лакокрасочные материалы — это композиции, состоящие из связующего, пигментной и летучей частей (амины, добав­ ки органических растворителей, вода). В качестве пленкообразующих применяются обычные лакокрасочные материалы, переведенные в во­ дорастворимое состояние: маленизированные масла, алкиды, эпокси­ эфиры, акриловые и виниловые сополимеры.

Процесс образования покрытия электроосаждением (электрофоре­ зом) заключается в осаждении частиц лакокрасочного материала из водного раствора под воздействием электрического тока. При этом

. 131

образуется плотная, беспористая, равномерная по толщине пленка на всех участках изделия сложной конфигурации без потеков, пузырей и прочих поверхностных дефектов.

Процесс образования покрытий электроосаждением связан с вы­ делением новой фазы на аноде (изделии) в результате химических пре­ вращений в приэлектродном пространстве под воздействием электри­ ческого тока. Основное требование к водоразбавляемым лакокрасоч­ ным материалам состоит в том, чтобы все их составные части в по­ стоянном электрическом поле осаждались на аноде с одинаковой ско­ ростью. Связующие (соли полнкарбоновых полимерных кислот) после взаимодействия с аминами или аммиаком хорошо диссоциируют в воде при pH раствора, равном приблизительно 7—8:

RCOONHg RCOO- + NH3+

При подкислении водного раствора пленкообразующего или в ре­ зультате взаимодействия полимерного аниона с ионом металла (при добавлении электролитов в виде солей металлов) полимер становится водонерастворимым. Степень ионизации его при этом чрезвычайно мала, в результате чего полимер (лакокрасочный материал) оседает на аноде (изделии).

В качестве лакокрасочных материалов для электроосаждения при­ меняются грунтовка ПФ-033, эмаль ФЛ-149Э, грунтовка ФЛ-093, эмаль ФЛ-116. Грунтовка ПФ-033 обладает грубой дисперсностью пигмен­ тов, требует корректировки ванны, вызывает осадки в ванне, уступает по водостойкости и противокоррозионной стойкости грунту ФЛ-093.

Все водоразбавляемые материалы наносятся электроосаждением (электрофорезом) за один раз.' Ведутся исследования по нанесению второго слоя. Нанесенные за один раз водоразбавляемые материалы являются хорошим грунтом для последующего нанесения покровных эмалей, в том числе водоразбавляемых методом пневматического или электрического распыления. Водоразбавляемые лакокрасочные ма­ териалы в качестве грунтовок применяются для отдельных узлов и деталей вагонов и измерительных приборов. Этот процесс безопасен в пожарном отношении.

8. Лакокрасочные материалы для окраски в электрическом поле

Окраска в электрическом поле получила широкое распространение на железнодорожном транспорте. Все вагоноремонтные заводы и ряд вагонных депо имеют разного типа (стационарные, самоходные, руч­ ные) установки для окраски отдельных узлов и деталей, а таклее ваго­ нов в собранном виде.

Мелкие распыленные капли краски, попадая в зону внешнего электрического поля (рис. 48), получают определенный заряд и пере­ мещаются к одному из электродов, которым является окрашиваемая поверхность, осаждаясь на ней в виде пленки. Для получения мелко-

132