Показатели, характеризующие качество лакокрасочных материалов и покрытий из них

К используемым в автотранспортных организациях основным лакокрасочным материалам относятся грунтовки (грунты), шпатлевки и эмали.

Грунтовки предназначены для обеспечения прочной связи между лакокрасочным покрытием и окрашиваемой поверхностью, а также для ее надежной антикоррозионной защиты. Грунтовки представляют собой суспензию пигмента или смеси пигментов (преимущественно антикоррозионных) с наполнителями в пленкообразователе и после высыхания образуют однородную пленку с хорошей адгезией с подложкой и покрывными слоями.

Шпатлевки применяют для выравнивания окрашиваемой поверхности и представляют собой густую вязкую массу, состоящую из смеси пигментов с наполнителями в пленкообразователе.

Эмали служат для получения наружного слоя лакокрасочного покрытия, который придает ему необходимый цвет, блеск, гладкость, устойчивость против воздействия окружающей среды, механическую прочность и химическую стойкость.

Эмали являются суспензией пигмента или смеси пигментов с наполнителем в лаке и после высыхания образуют непрозрачную твердую пленку с разнообразными фактурой поверхности и блеском.

Лак — это раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде, образующий после высыхания твердую прозрачную однородную пленку.

Красками называется суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями в олифах, масле, эмульсии, латексе, образующая после высыхания однородную пленку.

На автомобильном транспорте первостепенное значение имеет защита от коррозии кузовов легковых автомобилей и автобусов, кабин и оперения грузовых автомобилей. Эти дорогостоящие и ответственные элементы конструкции отказывают в работе, как правило, вследствие коррозии металла. Если учесть, что кузов является основой легкового автомобиля и автобуса (стоимость его составляет значительную часть в общей стоимости транспортного средства), то отказ в работе кузова практически равнозначен выходу из строя всего автомобиля или автобуса.

В соответствии с назначением лакокрасочные материалы и покрытия из них должны соответствовать следующим основным требованиям:

• прочно удерживаться на окрашенной поверхности;

• обладать механической прочностью, твердостью и эластичностью;

• обладать стойкостью против воздействия влаги, нефтепродуктов, отработавших газов и солнечных лучей;

• быть водо- и газонепроницаемыми;

• сохранять свои качества при положительных температурах летом и отрицательных температурах зимой;

• быть химически нейтральными, не вызывать коррозии окрашенных поверхностей;

• быстро высыхать после нанесения на поверхность без сложных сушильных устройств;

Рис. Схема прибора У-1 для определения прочности лакокрасочного покрытия: 1 — направляющая труба со шкалой; 2 — пусковая кнопка; 3 — груз; 4 — боек; 5 — испытуемая пластинка; 6 — наковальня; 7 — станина

• обеспечивать необходимый цвет окрашиваемой поверхности при минимальных толщине и числе наносимых слоев, т.е. обладать хорошей укрывистостью;

• быть недорогостоящими, долговечными и обеспечивать возможность частичного или полного восстановления недорогими и доступными способами.

Качество лакокрасочных материалов и покрытий из них характеризуются рядом показателей, наиболее важные из которых приводятся далее.

Прочность при ударе лакокрасочного покрытия измеряется в джоулях (Дж) и определяется высотой падения груза массой 1 кг, при котором боек прибора не вызывает механического разрушения покрытия, нанесенного на пластинку из стали марок 08 кп или 08 пс.

Прочность при изгибе лакокрасочного покрытия характеризуется минимальным диаметром стержня (20, 15, 10, 3 и 1 мм), изгибание на котором окрашенной пластинки из черной жести не Вызывает механического разрушения покрытия.

Прочность при растяжении измеряется в миллиметрах глубины прогиба металлической пластинки в момент разрушения нанесенной на нее пленки покрытия.

Адгезия, т. е. прочность прилипания пленки к поверхности, определяется в баллах по отслаиванию и шелушению лакокрасочной пленки после создания надрезов лезвием безопасной бритвы в виде решетчатого рисунка с размером между линиями 2 мм.

Твердость лакокрасочных покрытий измеряют числом, полученным отделения времени качания маятника маятникового прибора с шариковыми опорами, установленными на стеклянной пластинке с нанесенным испытуемым лакокрасочным покрытием, на время его качания, когда шариковые опоры установлены на стекле (рис. 15.2). У более твердых лакокрасочных покрытий это число выше.

Укрывистость лакокрасочного материала измеряется его расходом (г/м2), необходимым для закрашивания пластинки из бесцветного стекла таким числом слоев, при котором не просматриваются черные и белые квадраты у под ложенной под стеклянную пластинку шахматной доски.

Рис. Схема прибора М-3 для определения твердости лакокрасочного покрытия: 1 — испытуемая пластинка; 2 — стальные шарики; 3 — плита; 4 — штатив; 5 — маятник; 6 — шкала маятника; 7 — основание; 8 — пусковое приспособление

От укрывистости зависят расход лакокрасочных материалов и число слоев в покрытии.

Время высыхания характеризует продолжительность высыхания лакокрасочного покрытия до заданной степени высыхания при данной температуре. Установлено семь степеней высыхания, в том числе 1-й степени высыхания соответствует время после окраски, по истечении которого стеклянные шарики диаметром 100... 180 мкм общей массой около 0,5 г, высыпанные с высоты 10... 13 см на горизонтально положенную стальную пластину, покрытую данным лакокрасочным материалом, спустя (60 ± 2) с полностью удаляются с пластины при размещении ее под углом 20° к горизонту мягкой кистью, не вызывая при этом повреждения слоя лакокрасочного материала.

Данная 1-я степень высыхания соответствует так называемому «высыханию от пыли», т. е. такому состоянию лакокрасочного покрытия, когда на его поверхности образуется тонкая затвердевшая пленка, защищающая основу от пыли.

Далее высыхание от 2-й до 7-й степени указывает на время, по истечении которого бумажный диск диаметром 26 мм из типографской матовой бумаги марки А, прижатый в течение (60 ± 2) с к нанесенному на стальную пластину лакокрасочному материалу с определенным усилием, удаляется с него, не оставляя следа на площади нагрузки для 2-, 3-, 5- и 7-й степеней или же оставляя след для 4-й и 6-й степеней.

Время высыхания до 2-й степени устанавливается при давлении примерно 0,5 кПа, до 3-й степени — 5 кПа, до 4-й и 5-й степеней — 50 кПа и до 6-й и 7-й степеней — 500 кПа.

Высыхание до 3-й степени соответствует так называемому «полному высыханию», т. е. такому состоянию лакокрасочного покрытия, когда от кусочка ваты, прижатой в течение 30 с к поверхности покрытия 1 см2 с усилием 2 Н, не остается на поверхности прилипших волосков или иных следов.

Время высыхания определяет производительность труда при покрасочных работах и пропускную способность сушильных камер. Оно зависит от типа лакокрасочного материала, температуры и других условий сушки.

Рис. Вискозиметр ВЗ-4: 1 — металлический или пластмассовый стакан вместимостью 100 мл; 2 — сопло диаметром 4 мм; 3 — штатив; 4 — стакан

Стойкость покрытий к изменению температур определяется числом циклов попеременного нагрева и охлаждения окрашенной стальной пластины по режиму: нагрев до 60 °С, выдержка 30 мин, помещение в холодильную камеру с температурой -40 °С (а для эмали МЛ-12 с температурой -60 °С), выдержка 1 ч. После таких испытаний не должны появляться трещины на лакокрасочном покрытии.

Стойкость покрытия к действию воды, минерального масла, бензина определяется погружением окрашенных металлических пластин в соответствующую жидкость при (20 ± 2) °С на время, указанное в ГОСТе или технических условиях. Покрытие после испытания должно быть без изменений.

Потеря блеска при влажном облучении устанавливается облучением (в течение 3 ч для НЦ-11 и 6 ч для MJI-12) кварцевой лампой без светофильтра пластинки с лакокрасочным покрытием, погруженной в дистиллированную воду, подогретую до (50 ± 1) °С.

Вязкость лакокрасочных материалов измеряется в секундах, необходимых для вытекания их пробы (100 мл) из вискозиметра ВЗ-4 (рис. 15.3) через отверстие в дне диаметром 4 мм при температуре 18...20°С.

Лакокрасочный материал должен иметь определенную вязкость в зависимости от способа его нанесения и вида. Для эмалей и грунтов она колеблется в пределах 15...45 с. При повышенной вязкости возрастает толщина пленки одного слоя и понижается прочность пленки, при пониженной — уменьшается толщина слоя пленки и увеличивается расход растворителя. В табл. 15.1 приведены значения указанных ранее показателей для некоторых лакокрасочных материалов.

Кроме указанных показателей в ГОСТах и технических условиях на эмали приводятся такие параметры, как цвет пленки, определяемый путем сравнения с карточками цветовых эталонов, блеск пленки по блескомеру ФБ-2, внешний вид пленки по визуальному наблюдению, содержание нелетучих веществ, степень перетира, индекс натекообразования и некоторые другие.

Таблица 15.1

Лакокрасочные материалы

 

Показатели

Эмали

НЦ-11

 

Эмали МЛ-12

Грунтовка

глифталевая

ПФ-020

Шпатлевка

НЦ-007

красно-ко-

ричневая

Блеск покрытия, %, не менее

60

58

Содержание нелетучих веществ, %

32...40

47...60

65

Укрывистостьв пересчете на сухую пленку, г/м2, не более, для эмалей

150 для желтооранжевой,

140 для лимонножелтой,

17 для черной

100 для цвета слоновой кости, 35 для черной

 

 

Время высыхания при 20°С, не более:

 

 

 

 

до 1-й степени, мин

15

до 3-й степени, ч

1

1

до 5-й степени, ч

24

Время высыхания до 3-й степени при 130... 135 °С, мин, не более

35

25 при (105 ±5) °С

Изгиб покрытия, мм, не более

10

3

1

50

Прочность пленки при ударе, Дж, не менее, по прибору У-2

3,0

4,5 (по прибору У-1)

5,0

2,0

Твердость покрытия по маятниковому прибору, усл. ед., не менее

0,55

0,5

0,40

Стойкость покрытия к изменению температур, циклы, не менее

6

(от +60 до -40 °С)

15

(от +60 до -60 °С)

 

Адгезия покрытия эмали к грунтовке, баллы, не более

2

2

1

 

Стойкость покрытия при (20 ± 2) °С, мес, не менее, к действию:

 

 

 

 

воды

24

48

минерального масла

48

48

бензина

8

Потеря блеска при влажном облучении для черной эмали, %, не более

2