Файл: Чеботаревский, В. В. Лаки и краски - что это такое.pdf

неудачи постигали в тех случаях, когда применяли не те растворители, которые указаны в технической доку­ ментации. Из таблицы видно, что электрические свойства растворителей решающим образом влияют на качество окраски.

Попробуйте эпоксидную эмаль разбавить ксилолом и нанести в электрическом поле — результат будет неваж­ ный, добавьте бутилацетат — электрические свойства будут хорошие и качество окраски высокое.

Методом окраски в электрическом поле высокого на­ пряжения можно наносить алкидные, меламиноалкидные, эпоксидные, акриловые, перхлорвиниловые, нитроцеллю­ лозные и другие материалы, если их электрические свой­ ства соответствуют требуемым. Удельное объемное элек­ трическое сопротивление можно повысить, добавляя от 0,3 до 5% поверхностно-активных веществ.

Этим методом наносят покрытия на холодильники:, пылесосы и многие другие изделия. Окраску их произво­ дят стационарными установками в специальных завод­ ских помещениях. Для ремонтных работ и окраски решет­ чатых изделий и изделий сложной конфигурации разра­ ботан ручной электрораспылитель.

Метод окраски в электрическом поле является одним из наиболее экономичных. Решетчатые конструкции, при окраске которых пневматическим способом терялось до 80% лакокрасочного материала, теперь окрашиваются в электрическом поле, и потери материала составляют всего несколько процентов.

Несмотря на свою экономичность электро'окраска не вытеснила пневматический способ; он продолжает широко применяться и в силу ряда достоинств будет применяться и в дальнейшем.

Одним из больших неудобств описанного метода полу­ чения покрытий является необходимость использовать

высокое электрическое напряжение. А нельзя ли обойтись без него?

Лакокрасочники всегда завидовали гальваникам, у них технология получения металлических покрытий проста: завесил металлическую деталь в ванну с водным раство­ ром солей, подал ток, и через несколько минут деталь покрывается слоем никеля, хрома, серебра или другого металла. Нельзя ли наносить подобным образом лакокра­ сочные материалы? В принципе можно, но для этого нужно иметь водорастворимые, электропроводящие мате­ риалы, обладающие способностью к электроосаждению и другими специфическими свойствами. После длительных исследований были созданы такие материалы. Ими явля­ ются полимерные электролиты (полиэлектролиты).

Полиэлектролиты образуются при нейтрализации неко­ торых полимерных смол (алкидиых, акриловых и др.) аммиаком или органическими аминами. При определенном значении pH они растворяются в воде с образованием сложного комплекса, диссоциирующего на ионы. Поли­ мерные ионы, заряженные отрицательно, движутся вдоль

аноде они теряют заряд и осаждаются в виде водонерас­ творимой пленки. Под влиянием электроосмоса из пленки вытесняются молекулы воды, пленка обезвоживается и делается плотной. Окрашенное изделие извлекают из ван­ ны, промывают и высушивают при повышенной темпе­ ратуре.

Процесс удивителен тем, что толщина получаемой пленки одинакова по всей поверхности окрашиваемого изделия, а также на кромках, в отверстиях и даже в за­ зорах. Происходит это потому, что по мере нарастания толщины покрытия его изолирующие свойства соответ­

168 ственно увеличиваются и процесс электроосаждения

прекращается. Обычно толщина пленки составляет 15— 20 мкм, и образуется она в течение 60—120 с.

При окраске методом электроосаждения можно нано­ сить только один слой лакокрасочного материала — непо­ средственно на металл. Нанесению второго слоя препят­ ствуют электроизоляционные свойства первого слоя, по­ этому его обычно получают в электрическом поле высо­

кого напряжения.

Сама установка для окраски — это сложный комплекс агрегатов — ванна, насосы, фильтры, теплообменники, сме­ сители, генератор постоянного тока, конвейер для подачи

изделий и др.

Окраска электроосаждением широко используется в современном массовом производстве. При ее применении возможна полная автоматизация окрасочных работ, зна­ чительно меньше загрязняется атмосфера, экономится дефицитный лакокрасочный материал, повышаются анти­ коррозионные свойства покрытий.

Мы рассмотрели методы получения покрытий из жидких лакокрасочных материалов. Но появились сухие лакокрасочные материалы. Они содержат пигменты, напол­ нители, отвердители и другие компоненты, словом все, что входит в состав жидких лакокрасочных материалов, кроме растворителей. Как же наносить порошкообразную сухую краску и как закреплять ее на поверхности?

Если в облако пыли внести какой-либо предмет, пыль на него осядет, но держаться на поверхности не будет. Необходимо создать условия для закрепления пыли на поверхности предмета. Этого можно достигнуть зарядив частицы пыли или использовав способность полимера в расплавленном состоянии смачивать поверхность.

Было создано несколько методов окраски порошковы­ ми материалами: нанесение во взвешенном слое, газопла­ менное нанесение и напесенле в электрическом поле.

Взвешенным (псевдоожиженным) слоем называется такое состояние порошка, когда его частицы как бы взве­ шены (витают) в токе воздуха, но не уносятся им. Такой слой можно получить, пропуская через порошок воздух или какой-либо другой газ с такой скоростью, чтобы его подъемная сила стала равна силе тяжести, действующей на частицы порошка. Псевдоожиженный слой получают также механически (сильной вибрацией, перемешива­ нием).

Окраску производят внося в псевдоожиженный слой порошка изделие, предварительно нагретое до температу­ ры, превышающей температуру плавления полимера. Порошок соприкасается с поверхностью изделия, прили­ пает к ней, оплавляется, после чего образуется покрытие равномерной толщины. Затем изделие вынимают и нагре­ вают (если это нужно) до температуры, необходимой для завершения формирования покрытия.

В зависимости от метода создания псевдоожиженного слоя различают вихревой, вибрационный и вибровихревой способы нанесения порошковых материалов. Йа! рис. 34 показано принципиальное устройство аппарата для полу­ чения покрытий во взвешенном слое.

Нанесение порошков на изделия в электрическом поле основано на том же принципе, что и получение покрытий из жидких лакокрасочных материалов в поле высокого напряжения. Электрический заряд образуется на части­ цах порошка при его распылении.

Заряженные частицы полимерного порошка, находясь в электрическом поле, перемещаются к противоположно заряженному изделию, осаждаются на его поверхности и прочно удерживаются на ней. Это объясняется тем, что используемые порошки обладают высокими диэлектриче­

170 скими свойствами, электрический заряд не успевает

изделия, завешенные на конвейере, перемещаются через камеру с облаком заряженных частиц, которые, следуя силовым линиям, осаждаются на изделии. Этим способом можно получать равномерные покрытия толщиной от 50 до 150 мкм. Затем по конвейеру изделия подаются в тер­ мокамеру, где нанесенный слой порошка оплавляется.

Мы вкратце ознакомились с основными методами нане­ сения лакокрасочных материалов. Итак, лакокрасочный материал нанесен на поверхность изделия, будь то пуго­ вица, холодильник или самолет. Начинается заключитель­ ная стадия процесса получения покрытия — высыхание лакокрасочного материала. Закономерности этой стадии уже были рассмотрены в гл. 2..

Так как при повышенных температурах скорость высы­ хания увеличивается, а качество покрытия улучшается, на производствах применяется искусственная горячая сушка. Она осуществляется несколькими способами.

При конвекционном способе тепло переносится нагре­ тым воздухом, который, соприкасаясь с поверхностью окрашенного изделия, нагревает верхний слой лакокрасоч­ ного покрытия; нижние слои и тело окрашиваемого изде­ лия нагреваются в результате теплопроводности покры­ тия. На скорость сушки влияют природа лакокрасочного материала и толщина покрытия, влажность воздуха и кон­ центрация паров растворителей, интенсивность теплообме­ на и теплоемкость окрашенного предмета. Этот способ широко применяется на практике, но у него есть суще­