ремонт строительство
Главная > Делаем сами

Подготовка поверхности к окраске

В предыдущей главе мы уже познакомились с основными компонентами лакокрасочных материалов. Однако не менее важны и свойства поверхности, которая подлежит

окраске. Прочность и долговечность покрытия в большой степени зависят от тщательности подготовки поверхности для обеспечения взаимодействия лакокрасочного материала и окрашиваемой поверхности.

В чем же заключается процесс окраски и что при этом происходит? При окраске поверхность окрашиваемого твердого тела взаимодействует с поверхностью жидкого лакокрасочного материала, после отвердения которого образуется новая твердая поверхность, граничащая и взаимодействующая с окружающей средой. При этом свойства новой поверхности существенно отличны от свойств неокрашенной поверхности.

Как же осуществляется это взаимодействие, можно ли усилить или ослабить взаимодействие лакокрасочного материала с подложкой?

Поверхность твердого тела, какой бы идеальной она ни казалась, имеет микрорельеф - микроскопические нарушения и неровности, которые либо отражают особенности внутренней структуры твердого тела, либо вызваны внешними, механическими причинами. Такого рода неровности называют первичными.

К их числу относят многочисленные дефекты - поры, трещины, капилляры, появляющиеся на поверхности при получении изделия и в результате протекания процессов старения, а также микрорельеф, образующийся при механической обработке.

Атомы, молекулы, ионы, находящиеся на поверхности, являются источником силового поля. Поэтому на поверхности могут сорбироваться (поглощаться физически или с химическим взаимодействием) различные вещества (кислород, влага, электролиты и др.).

При этом поверхность очень быстро изменяется. Возникающие в результате взаимодействия с твердой поверхностью продукты реакции могут оставаться на поверхности, образуя слой неравномерной толщины, что вызывает дополнительную шероховатость, называемую вто- ; ричной.

Особыми свойствами обладает и поверхностный слой жидкого лакокрасочного материала. На поверхности жидкости мотекулы расположёны в определенном порядке,

подобно тому как они расположены в твердом теле. Тонкий поверхностный слой жидкости находится в состоянии, аналогичном состоянию натянутой резиновой пленки. Если пленка натянута равномерно по всем направлениям, на каждую единицу ее длины в любом направлении поверхности пленки будет воздействовать сила, характеризующая степень натянутости пленки.

Сила взаимодействия двух твердых тел обычно мала, так как фактическая площадь контакта из-за неровностей поверхностей невелика. На границах же раздела жидкости и твердого тела (а именно это мы имеем при окраске) вследствие возможности полного контакта по всей площади соприкосновения и при условии достижения полной смачиваемости жидкостью твердой поверхности происходит максимальное взаимодействие.

Смачивание является самопроизвольным процессом, связанным с уменьшением свободной энергии системы, состоящей из трех соприкасающихся фаз (твердой - подложка, жидкой - лакокрасочный материал, газообразной -воздух). Поскольку твердая поверхность имеет различную шероховатость и химически неоднородна, она смачивается по-разному.

Большую роль в обеспечении взаимодействия играют диффузионные явления, определяющие подвижность вступающих в контакт молекул. Достижение контакта молекул полимера с подложкой облегчается при повышении температуры, применении растворителей и веществ, способствующих увеличению подвижности молекул и смачиваемости поверхности лакокрасочным материалом.

Наибольшая прочность достигается тогда, когда подложка и пленкообразователь имеют функциональные группы или связи, способные к физическому или химическому взаимодействию.

Таким образом, для того чтобы усилить взаимодействие окрашиваемой поверхности с лакокрасочным материалом, следует ее увеличить. В быту это можно сделать, придавая микрошероховатость обработкой шлифовальной шкуркой.

На величину контакта кроме шероховатости влияют и другие факторы, такие как смачивание, способность

заполнять неровности твердой поверхности, вытесняя с нее ранее сорбированные вещества (газы, пары, влагу и др.), препятствующие достижению максимально возможного контакта.

Возможен случай, когда лакокрасочный материал не растекается по поверхности и полного смачивания не происходит. Кисть скользит по поверхности, краска собирается в капли. Это приводит впоследствии к появлению различных дефектов покрытия, ухудшающих декоративные и защитные свойства, — сморщиванию, растрескиванию.

Существенному улучшению смачивания способствует операция обезжиривания поверхности перед окраской. В быту для этих целей чаще всего применяют протирку ветошью, смоченной органическим растворителем, либо мытье с мылом или стиральным порошком с последующей промывкой чистой теплой водой.

Следует помнить, что на поверхности могут быть различные загрязнения— ржавчина, окалина, масла и смазки, видимые невооруженным глазом. Одновременно на поверхности могут присутствовать невидимые, а поэтому более опасные загрязнения — паяльные флюсы, различные соли, пот от прикосновения рук. Для обеспечения хорошего контакта лакокрасочного материала с поверхностью загрязнения должны быть удалены.

Кроме того, попадание смазок и масел в лакокрасочный материал может не только ухудшить смачивание поверхности, но и привести к замедлению его высыхания, ослаблению взаимодействия с подложкой.

(Учитывая, что места, на которых находится смазка, плохо окрашиваются, применяют специальные смазки, чтобы защитить некоторые части поверхности, которые не следует окрашивать, например при окрашивании никелированных или хромированных деталей при ремонтной окраске автомобиля).

Итак, мы подготовили поверхность к окраске, очистили ее от видимых загрязнений; придали ей шероховатость, используя вначале грубую, затем тонкую шкурку: удалили остатки пыли и обезжирили, протерев салфеткой, смоченной уайт-спиритом (растворителем).

Грунтовка и шпатлевка

Теперь дело за лакокрасочным материалом. Как правило, поверхность следует загрунтовать, т. е. нанести первый слой лакокрасочного материала (грунтовку). О назначении и свойствах грунтовки мы уже говорили выше. Ее наносят сплошным тонким слоем, тщательно высушивают. Слой грунтовки повторяет профиль поверхности, поэтому отдельные неровности выравнивают, сглаживают шпатлевкой. Иногда шпатлевку наносят на всю поверхность.

Толщина слоя шпатлевки, который можно наносить за один раз, зависит от свойств пленкообразующего, на котором она приготовлена. Для нитрошпатлевок или шпатлевок на алкидной основе толщина слоя не должна превышать 0,3-0,4 мм. При необходимости исправления глубоких дефектов в этих случаях нужно наносить материал в несколько слоев с обязательной промежуточной сушкой. После нанесения и отвердения последнего слоя шпатлевки вся поверхность шлифуется шкуркой до получения однородной матовой поверхности.

«Нанесение лакокрасочного покрытия Лакокрасочное покрытие образуется на поверхности металла, дерева, пластмассы, штукатурки, бумаги и другой подложки в результате нанесения лакокрасочных материалов и последующего их отвердения.

В процессе образования лакокрасочного покрытия можно выделить следующие стадии: нанесение лакокрасочного материала на поверхность твердого тела; растекание по поверхности и установление прочного адгезионного контакта между подложкой и лакокрасочным материалом; отвердение пленки в результате полного испарения растворителя или химических превращений.

Число покрывных слоев эмали или краски зависит от характера поверхности и требований к покрытию. Иногда сверху наносят прозрачный лак. Так получают многослойное, или, как говорят, комплексное покрытие.

Растекание лакокрасочного материала по поверхности обеспечивает хороший адгезионный контакт и необходимые защитные и декоративные свойства пленки: отсутствие пор, ровную гладкую поверхность. На растекание оказывают влияние как характер поверхности, так и свойства самого лакокрасочного материала (вязкость, структурные свойства и др.), поэтому для повышения способности молекул пленкообразователя к взаимодействию с твердой поверхностью используют специально подобранные растворители.

Как мы уже знаем, слой лакокрасочного покрытия представляет собой тонкую пленку из наполненного или ненаполненного полимерного материала. После нанесения лакокрасочный материал на подложке должен некоторое время сохранять подвижность, в результате чего образуется ровная пленка. Но после этого подвижность материала необходимо устранить, и полученное покрытие должно приобрести необходимый комплекс декоративных и защитных свойств. Это достигается в результате перехода полимера из вязкотекучего (раствор полимера в органических растворителях) в высокоэластичное (особое состояние твердого тела, характерное для многих полимеров) или стеклообразное состояние.

Отвердение лакокрасочного покрытия, называемое в обиходе сушкой, - очень важная стадия процесса окраски. Для лакокрасочных материалов, применяемых в быту, продолжительность высыхания составляет, как правило, 24 ч. Оптимальная толщина покрытия для бытовых материалов (20-25 мкм) легко достигается при нанесении кистью одного слоя.

В ряде случаев ускорение отвердения лакокрасочных материалов достигается при введении катализаторов - ускорителей. К числу таких продуктов относятся уже известные вам сиккативы для масляных, алкидных, фенольно-масляных и других материалов; кислотные отвердители для алкидно-меламиновых лаков и др.

Следует иметь в виду, что необходимая прочность покрытия после окраски достигается не сразу после высыхания. Для покрытий воздушной сушки продолжительность формирования пленки до достижения требуемых прочностных

показателей составляет 5—7 суток, поэтому требуется соблюдать осторожность при обращении со свежеокрашенными поверхностями.

Сколько живут краски

Соблюдая правила подготовки материала, мы нанесли его на подложку. Лакокрасочный материал высох, и теперь покрытие начинает «работать», т. е. выполнять свои декоративные и защитные функции. При эксплуатации покрытие подвергается воздействию различных факторов. Естественно, интенсивность их воздействия на изделия различна, как различны условия их эксплуатации. «Капля долбит камень»,— гласит пословица. А на покрытие может действовать не только капля. Под действием тепла, света, механических, химических воздействий, различных микроорганизмов покрытие неизбежно начинает постепенно разрушаться.

Интересное

Комментарии:
Посмотреть все комментарии и оставить свой >>>

<<< предыдущая статья | следующая статья >>>