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

Рис. 48. Схема работы электроокрасочной установки:

дробленных капелек краски применяют пневматические или центро­ бежные (с числом оборотов от 1200 до 10 000 в минуту) электрорас­ пылители. Лакокрасочные материалы для окраски в электрическом поле должны обладать определенными электрическими свойствами.

Качество и степень электроосаждения лакокрасочного материала обусловлены следующими основными физико-химическими и электро­ физическими свойствами: диэлектрической проницаемостью е, удель­ ным объемным сопротивлением р„, вязкостью и диаметром частиц крас­ ки, а также режимом окраски.

Оптимальные величины: диэлектрической проницаемости е =6-4-10; удельного объемного сопротивления р„ = 5 - 106 — 5 - ІО7 ом-см; вяз­ кости краски 15—25 сек по вискозиметру ВЗ-4 при наименьшем диа­ метре частиц краски (пигмента) от 1 до 10 мк.

Степень распыления лакокрасочных материалов в электрическом

Е — напряженность внешнего электрического поля.

При повышении удельного объемного сопротивления лакокрасоч-.

ного материала величина заряда частиц снижается и размеры распы­ ляемых в электрическом поле капель увеличиваются, т. е. качество

распыления ухудшается.

133

Максимально возможный радиус капли краски обусловлен дисперс­ ностью пигмента и размерами сольватной оболочки связующего, об­ волакивающей пигмент. По действующим стандартам и техническим условиям дисперсность пигмента пли нанесенной краски определяется величиной частиц в микронах (замеренной по микрометру), а слоя крас­ ки— степенью перетира, определенной методом «клина». Увеличение радиуса капли краски вызывает необходимость увеличения напряжен­ ности поля, которая лимитируется в определенных пределах.

Большинство лакокрасочных материалов, применяемых в вагон­ ном хозяйстве, не обладает необходимыми дисперсностью (1—3 мк) и степенью перетира до 10 по «клину» и электрофизическими свойст­ вами. Крупность частиц многих пигментов и красок очень велика. Если дисперсность двуокиси титана равна 1 мк по микрометру, эмали алкидно-меламиновой МЛ-12, составляет 10 по «клину», то степень перетира черной краски, зелени свинцовой и цинковой густотертых колеблется от 25 до 30 мк по микрометру, а эмалей пентафталевых ПФ-115, ПФ-133, грунтовок ФЛ-03к, ФЛ-013 от 30 до 40 по «клину» и масляных красок, готовых к употреблению, от 40 до 90 по «клину».

Достигнуть необходимой степени дисперсности красок и эмалей для распыления в электрическом поле можно при перетире микронизированных на струйной мельнице пигментов и наполнителей на би­ серных мельницах.

Для улучшения электрофизических свойств грунтовок, красок и эмалей при нанесении их в электрическом поле в вагонном депо, ваго­ норемонтных заводах и других предприятиях вагонного хозяйства следует подбирать рецептуру рабочего состава путем введения до полу­ чения необходимой вязкости краски различных растворителей или их смесей (РЭ-1В и РЭ-2В для эмалей МЛ; РЭ-ЗВ и РЭ-4В для эмалей ПФ; РЭ-5В, РЭ-6В и РЭ-7В для эмалей ХВ, ХС). Растворитель сле­ дует подбирать таким образом, чтобы при рабочей вязкости лакокра­ сочный материал имел оптимальные значения электрических харак­ теристик.

9. Порошковые лакокрасочные материалы

Порошковые материалы — непрерывная система дисперсных твер­ дых частиц или их конгломератов (зерен), находящихся одновременно в контакте друг с другом и с окружающей преимущественно газообраз­ ной средой.

Мелкодисперсные частицы . полимеров (порошки), наносимые на нагретую поверхность изделия, плавятся и растекаются по ней, обра­ зуя сплошную пленку, которая после искусственной сушки затверде­ вает. Такая пленка предохраняет окрашенную поверхность от кор­ розии, механического и атмосферного воздействия, а также обеспе­ чивает необходимый декоративный вид изделия.

В качестве порошковых материалов применяются: полиэтилен низкого, высокого и среднего давления ПЭНД, ПЗВД и ПЭСД; поли-

134

пропилен; сополимер этилена с пропиленом СЭП-10; фторопласт-4; фторопласт-3; фторопласт-42Л; полиамид П-68; поликапролактам; поливннилбутираль; полистирол; этилцеллюлоза; ацетобутиратцеллюлоза; полиметилметакрилат; эпоксиполимер — краска ПЭП-177.

Наиболее важными показателями порошковых материалов яв­ ляются форма и размер частиц, их строение, величина взаимодействия между ними (внутреннее трение) и т. д.

По форме различают частицы изометрические (равноосные), на­ пример кубические, шаровидные, и неизометрические (разноосные), например типа волокон, пластинок, пирамид и т. д. Размер частиц колеблется от долей микрона до нескольких сотен.

Порошкообразные тела являются высокопористыми из-за сквоз­ ных или замкнутых пор в частицах (внутричастичная пористость) и в промежутках между ними (межчастичная пористость). Плотность укладки технических порошкообразных материалов невелика (объем пор от 25 до 90%).

Одна из форм связи между частицами — механическое зацепление. Порошковые полимеры подвергаются пластификации (дибутилфталатом, диоктилфталатом, трифенилфосфатом и др.)( что облегчает условия пленкообразования и позволяет в широких пределах регули­

ровать физико-механические и другие свойства покрытий. Улучшение свойств порошковых покрытий может быть достигнуто

добавлением других полимеров, способных к пленкообразованию, т. е. получением композиций порошков.

Для придания необходимого цвета, повышения прочностных, за­ щитных свойств и атмосферостойкости, а также для направленного изменения электрических, теплофизнческих и других свойств покры­ тий в порошкообразные композиции вводятся пигменты и наполнители.

Температура пленкообразования порошковых красок колеблется от 180 до 280° С и более, что является тормозом к широкому примене­ нию их в вагонном хозяйстве. Однако для покрытия мелких деталей, арматуры и гарнитуры вагонов порошковые материалы применяют в вагонном депо и на заводах методом нанесения в псевдосжиженном состоянии (вихревое напыление) или в электрическом поле с предва­ рительным нагревом деталей и .последующей сушкой покрытий.

10. Противокоррозионные мастики, герметики, морилки, порозаполнители, замазки

П р о т и в о к о р р о з и о н н ы е м а с т и к и . Одной из наи­ более сложных проблем в вагонном хозяйстве является надежная за­ щита от коррозии внутренней поверхности кузова цельнометалличе­ ского вагона. Конденсирующаяся влага и различные загрязнения (со­ ляной рассол, щелочи, промывные воды, дезинфицирующие средства и т. д.) вызывают интенсивную коррозию обшивки пассажирских, изотермических и рефрижераторных вагонов, а также цельнометал­ лических крытых вагонов. Для противокоррозионной защиты этих поверхностей вагонов хорошо зарекомендовали себя битумные масти­

135

ки, которые по своей стойкости и долговечности превосходят другие покрытия (рис. 49).

Мастики № 579, 580, 213, 112 и др. представляют собой растворы специальных битумов или рубракса в органических растворителях с добавкой полимеризованного масла или алкидного лака и наполни­ теля — асбеста разных модификаций: в мастике № 579 — длинново­ локнистого асбеста (длина волокон 3—5 мм), в мастиках № 580, 213 и др. — асбестовой пыли, образующейся при обработке асбеста АТД. Добавка длинноволокнистого асбеста в мастику № 579, создающего

.каркас, скрепляющий защитное покрытие, обеспечивает длительную сохранность покрытий из этой мастики (14 лет эксплуатации). Она наносится слоем толщиной 3 мм по грунтовке из свинцового сурика на льняной натуральной олифе или по фенолформальдегидной грунтовке ФЛ-03к. Нанесение мастики № 579 с асбестом толщиной 1 мм и даже 2 мм не обеспечивало такой долговечности. Мастики № 580 и 213, нанесенные слоем разной толщины, а также другие лакокрасочные покрытия в условиях эксплуатации вагонов разрушались значительно быстрее (см. рис. 49).

Восстановление защитного покрытия в цельнометаллических ва­ гонах связано с необходимостью их полной разборки, которую из-за высокой стоимости производят не раньше чем через 16 лет. Применение

136

14 ТЭП-4 представляет собой раствор дивинилстирольного термоплас­

выявления структуры древесины, имитирования цвета ее поверхности под ценные породы дерева, выравнивания тона естественного цвета или придания древесине более темного цвета.

В качестве морилок применяют водные или водно-спиртовые рас­ творы органических красителей.

П о р о з а п о л н и т е л и представляют собой смеси наполните­ лей с небольшим количеством лессирующих (образующих прозрачные пленки) красителей со связующим (высыхающими маслами, олифами, лаками и т. п.). Порозаполнители впитываются в поры древесины, цементируя ее с образованием плотного слоя покрытия, сохраняю­ щего структуру древесины и препятствующего диффузии последую­ щих слоев лака в древесину.

З а м а з к и готовят смешением мела, железного или свинцового сурика с олифой для заполнения ими зазоров в местах контакта дета­ лей, промазки оконных рам и др.

11.Вспомогательные материалы

Ввагонном хозяйстве при выполнении окрасочных работ применяет­ ся ряд вспомогательных материалов: органические растворители и водные растворы щелочей для обезжиривания; растворы кислот для травления; растворы фосфатов для фосфатирования; преобразователи ржавчины; абразивные и шлифовочные материалы; смывки; моющие вещества и эмульсии; полировочные и профилактические составы.

О р г а н и ч е с к и е р а с т в о р и т е л и должны обладать вы­ сокой растворяющей способностью, стабильностью при применении, летучестью при низком поверхностном натяжении и регенерируемо­ стью. В качестве органических растворителей применяются ацетон, бензин БР-1 «калоша», бензол, 1—2 дихлорэтан, перхлорэтилен, трих­ лорэтилен, уайт-спирит, хлористый метилен.

В о д н ы е щ е л о ч н ы е р а с т в о р ы готовят из щелочей с добавкой поверхностно-активных веществ (ПАВ) и смачивателей (эмульгаторов) ОП-7, ОП-Ю или контакта Петрова— ДБ, ДС-РАС, сульфанола.

Обезжиривание этими составами проводят в ваннах или струйных установках преимущественно при подогреве до 70—90° С.

На процесс щелочного обезжиривания оказывают влияние: темпе­ ратура, механическое воздействие, перемешивание, жесткость воды.

Для т р а в л е н и я металлической поверхности (удаления окали­ ны, ржавчины) применяют растворы серной, соляной или фосфорной кислоты. Удаление окалины не является результатом непосредствен­ ного взаимодействия кислоты с окислами металла. Окисные пленки

137