Противопенные свойства масел. 8 страница

ле. Чем они меньше, тем, естественно, лучше. Определяется с помо-

щью прибора, так называемого гриндометра.

Прочность при ударе – это способность покрытия противосто-

ять ударным нагрузкам. Определяется по максимальной высоте, при

падении с которой груз массой в 1 кг не вызывает видимых механи-

ческих повреждений лакокрасочного покрытия на металлической

пластине. Условно выражается в сантиметрах.

Степень разбавления – это количество разбавителя, которое

нужно ввести в краску для доведения ее до рабочей вязкости.

Условная вязкость – это продолжительность истечения извест-

ного объема жидкости из капилляра или воронки с отверстием опре-

деленного диаметра. Измеряется в секундах.

Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому им

объему. Плотность может быть как меньше единицы (для лаков и

растворителей), так и больше единицы (краски, эмали и грунты).

Морозостойкость – это способность материалов выдерживать

многократное переменное замораживание и оттаивание без наруше-

ния своих свойств.

Цвет – цветовой фон, насыщенность и светлость. Цвет лакокрасоч-

ных материалов зависит от цвета пигментов, наполнителей и связующих.

Цвет определяют как визуальным, так и инструментальным способом.

Блеск – это способность материала направленно отражать свето-

вой поток. Блеск лакокрасочного покрытия определяется фотоэлек-

трическим методом.

Светостойкость – это способность материала сохранять свой

цвет под действием световых лучей. В процессе эксплуатации лако-

красочные материалы меняют свой цвет под действием ультрафиоле-

товых лучей естественных и искусственных источников освещения.

Чем меньше эти изменения, тем выше светостойкость материала.

Атмосферостойкость – это способность лакокрасочного по-

крытия сопротивляться разрушающему воздействию солнечных лу-

чей, температурных колебаний, осадков и других атмосферных явле-

ний. Атмосферостойкость определяется при помощи установок, мо-

делирующих различные атмосферные явления, либо путем помеще-

ния образцов покрытий в атмосферные условия.

Механические свойства:

Прочность – это степень сопротивления материала воздействию

внешних сил, вызывающих в нем внутреннее напряжение. Для лако-

красочных материалов, как правило, измеряют прочность при растя-

жении, изгибе и ударе.

Упругость – это способность материала восстанавливать свою форму

или объем после прекращения действия сил, вызвавших деформацию.

Пластичность – это свойство материала изменять под нагруз-

кой форму и размеры без образования трещин и разрывов и сохранять

вновь принятую форму и размеры после снятия нагрузки.

Твердость – характеризует степень отверждения покрытия и за-

конченность процесса его формирования. Определяется вдавливани-

ем твердого индикатора. Используя маятниковый прибор, определя-

ют отношение времени затухания колебаний маятника, установлен-

ного на лакокрасочном покрытии, ко времени затухания колебаний

того же маятника, установленного на пластине из фотографического

стекла. Оценка основана на уменьшении амплитуды колебаний в за-

висимости от степени отверждения покрытия.

Истираемость – это способность материала сопротивляться

уменьшению своей толщины и массы под действием трения.

Эластичность – способность материала испытывать значитель-

ные упругие деформации без разрушения.

Химические свойства:

Основные химические свойства лакокрасочных материалов ха-

рактеризуют способность противостоять воздействию различных хи-

мических веществ. Например, кислотостойкость, щелочестойкость,

стойкость к воздействию тормозных и низкозамерзающих охлаж-

дающих жидкостей определяют способность лакокрасочных покры-

тий противостоять воздействию соответственно кислот, щелочей,

тормозных и низкозамерзающих жидкостей

9.2.4. Назначение лакокрасочных материалов

Лакокрасочные или покровные материалы предназначены для

получения защитно-декоративной пленки, т. е. выполняют две функ-

ции – защитную и декоративную. При нанесении на окрашиваемую

поверхность они образуют пленку, защищающую металлические из-

делия от коррозии, а деревянные – от гниения.

Наиболее просты по составу лаки, которые представляют собой

растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях

или воде. После высыхания лаки образуют твердую, прозрачную и

однородную пленку. Для придания определенного цветового оттенка

в них иногда вводят химически растворимые пигменты.

Более сложный состав имеют краски. Как правило, это смесь

пигментов с олифами, маслами или латексами. После высыхания

краски образуют непрозрачную и однородную пленку.

Основу эмалей составляют синтетические пленкообразующие

вещества. Получаемая покровная пленка однородна, непрозрачна, об-

ладает высокой механической прочностью и может иметь различный

глянец и фактуру. Следует заметить, что в технической документации

красками чаще всего называют строительно-отделочные материа-

лы, но поскольку принципиальной разницы между красками и эмаля-

ми нет, термин “ краска ” стал общеупотребительным.

В состав любой эмали обычно входят три-четыре компонента: рас-

творимый и нерастворимый красящие пигменты, связующее вещество

(основа), растворитель (или разбавитель) и разного рода присадки.

Нерастворимые пигменты-наполнители – это, в первую очередь,

красящие вещества (чаще всего окислы различных металлов), обес-

печивающие непрозрачность и определенный декоративный вид по-

крытия. Большое значение имеют также и размеры пигментных час-

тиц: чем выше степень перетирания пигмента (меньше размеры час-

тиц), тем выше укрывистость эмали, декоративные (оптические)

свойства и механическая прочность.

В двухкомпонентных эмалях типа “ металлик ” или “ перламутр ” в

качестве пигмента-наполнителя базового покрытия используют хлопья

металла, частички слюды или оксидированную рыбью чешую.

Другой компонент эмали – основа, связующее вещество. Он

удерживает пигментные частицы, сцепляя их, как друг с другом, так и

с окрашиваемой подложкой. Как правило, связующие вещества гото-

вятся из модифицированных (например меламиноформальдегидной

смолы) полимеров и смол, в которые вводятся растительные масла

(кокосовое, тунговое). Именно основа определяет характер сушки и

тип эмали.

Основное, но не единственное назначение растворителя (разба-

вителя) – понизить вязкость связующего вещества. Зачастую раство-

ритель (а это, как правило, продукт перегонки нефти) содержит веще-

ства, оказывающие заметное влияние и на процесс сушки эмали, и на

качество самого покрытия. Поэтому важно использовать в работе

только те растворители, которые рекомендованы заводом-

изготовителем эмали.

Как правило, еще на стадии производства в автомобильные эма-

ли вводят различные присадки (добавки). Их назначение – улучшить

физико-химические свойства композиции. В частности, присадки мо-

гут увеличить стойкость покровного слоя к агрессивным средам, пре-

дотвратить коробление или вспучивание пленки во время сушки.

9.2.5. Грунтовки

Для создания промежуточных слоев лакокрасочного покрытия

(между подложкой и покровной эмалевой или лаковой пленкой) при-

меняют грунтовки – смесь пигментов с жидкими пленкообразующи-

ми веществами. После высыхания грунтовки образуют однородные

твердые непрозрачные покрытия, главная особенность которых – вы-

сокая адгезия (прилипание). Помимо хороших адгезионных способ-

ностей все грунтовки обладают и антикоррозионными свойствами.

Существуют пять основных типов грунтовок. Вариаций же их

бесчисленное множество.

Грунтовки-модификаторы иногда еще называют реактивными

красками. Они содержат вещества, способные восстанавливать тро-

нутый ржавчиной металл подложки. Из-за высокой токсичности

предпочтительно наносить их на обрабатываемую поверхность ки-

стью. После высыхания они образуют прочную пленку, обладающую

хорошими адгезионными и антикоррозионными свойствами.

Грунтовки противокоррозионные. В англоязычных странах их

иногда называют праймер-кондиционерами (от английского primer –

грунт). Они не только выполняют основные функции грунтовок, но и,

взаимодействуя с металлом подложки, надежно защищают его от

коррозии. Могут наноситься на ремонтируемую поверхность как ки-

стью, так и распылением.

Если ремонтируемая поверхность имеет незначительные дефек-

ты (царапины, выбоины), то очищенная и загрунтованная подложка

покрывается грунт-шпатлевкой (primer-surfacer, где surfacer – вырав-

ниватель). Ее наносят достаточно толстым слоем и затем шлифуют

наждачной бумагой.

Чистый металл без механических дефектов может быть загрун-

тован и универсальными грунтовками, их называют праймер-

силерами (primer-sealer). Они не только защищают металл от корро-

зии, но и обеспечивают хорошее прилегание покровного слоя. Нане-

сенные на тщательно отшлифованное старое покрытие универсаль-

ные грунтовки отлично изолируют его от нового красочного слоя, не

допуская межслоевой миграции пигмента. В отличие от грунт-

шпатлевок, универсальные грунтовки не заполняют царапин и тре-

щин, поэтому наносятся на поверхность тонким слоем и, как правило,

не шлифуются.

В переводе с английского силер (sealer) означает “ защитное по-

крытие ”. Иногда его называют наполнителем, защитной или проме-

жуточной грунтовкой и используют только в сочетании с другими

грунтами или наносят непосредственно на отшлифованное старое ла-

кокрасочное покрытие или старый грунт. Промежуточные грунтовки

не только улучшают прилегание нового красочного покрытия, но и

выполняют еще три функции. Во-первых, изолируют старое покры-

тие от нового. Во-вторых, не дают растворителю (разбавителю) из

нового красочного слоя просачиваться в старое покрытие и тем пре-

дотвращают разбухание и вспучивание последнего. Особенно это

важно в местах, где на старом слое лакокрасочного покрытия оста-

лись царапины от шлифовальной бумаги. Наконец, в-третьих, проме-

жуточные грунтовки обеспечивают равномерность нанесения краски

на материалы, обладающие разной степенью пористости. Иногда

промежуточные грунтовки делают цветонаполненными, что позволя-

ет резко уменьшить расход покровного материала. Особая статья –

это грунтовки для декоративных пластмассовых частей автомобилей.

9.2.6. Шпатлевки

К лакокрасочным материалам относятся и шпатлевки. Они

представляют собой смесь пигментов и наполнителей с пленкообра-

зующим веществом. По консистенции это, как правило, пасты, реже –

вязкие жидкости. Предназначены шпатлевки для выравнивания ре-

монтируемых поверхностей. Они должны обладать малой усадкой, а

после высыхания образовывать твердую поверхность и хорошо шли-

фоваться. Защитными свойствами они не обладают, и поэтому после

обработки их нужно немедленно покрыть грунтом или основным по-

кровным материалом.

Основу шпатлевок могут составлять нитроцеллюлозные лаки, а

также эпоксидные или ненасыщенные полиэфирные смолы. Различа-

ют три основных типа шпатлевок.

Грубые или наполняющие. В их состав входят стекловолокна,

металлические хлопья и другие армирующие наполнители. Предна-

значены для ремонта проржавевших частей кузова или элементов с

ослабленной несущей функцией. Могут наноситься даже на неза-

грунтованные подложки.

Универсальные. Могут использоваться и как наполняющие, и

как тонкие, отделочные шпатлевки. Предназначены для заделки не-

больших неровностей, глубоких царапин, а также сколов на поверх-

ности старого покрытия. Обладают высокой пластичностью и хорошо

шлифуются. Как правило, наносятся на загрунтованную поверхность

или непосредственно на зашлифованный и обезжиренный старый

красочный слой.

Тонкие. Обычно применяют при исправлении мелких дефектов

поверхности, в частности, небольших царапин, оставшихся после

шлифовки. Тонкие шпатлевки пластичны и хорошо шлифуются мел-

кими абразивами. К тонким шпатлевкам относят и однокомпонент-

ные композиции для так называемого ремонта в последнюю минуту.

Сегодня на российском рынке широко представлены лакокра-

сочные материалы как отечественного, так и зарубежного производ-

ства. Из отечественных покровных ремонтных материалов по-

прежнему имеется большой выбор нитроцеллюлозных эмалей НЦ-11

и НЦ-132, пентафталевых типа ПФ-115, ПФ-1217, синтетических

эмалей на меламиноалкидной основе МЛ-197 и МЛ-1226. Есть и но-

вые, менее известные алкидные системы, например “ Одихел ” или

“ Гепард ”. К недостаткам ассортимента отечественного рынка по-

кровных материалов следует отнести небольшой выбор цветовых

гамм и оттенков.

Большая ниша нашего рынка занята импортными лакокрасоч-

ными материалами. По-прежнему в основном это материалы из Сло-

вении: “ Хелиос ” (Helios) и “ Мобихел ” (Mobihel). Правда, не они

сейчас главные на рынке: основная доля импортных лакокрасочных

материалов поступает из таких стран, как Германия, США, Голлан-

дия и Финляндия. В основном это продукция фирм “ Шпис Хеккер ”

(Spies Hecker), БАСФ (BASF), “ Дюпон ” (Du Pont), “ Штандокс ”

(Standox), “ Сиккенс ” (Sikkens), а также наши старые знакомые “ Са-

долин ” (Sadolin) и “ Тиккурила ” (Tikkurila).

В последнее время отечественная промышленность освоила вы-

пуск так называемых грунтовок-модификаторов или преобразовате-

лей ржавчины. Среди них такие, как ЭП-0199, ЭП-0259, “ Унигрэм ”,

“ Гремируст ”, а также универсальные грунтовки ГФ-021 (серая), ГФ-

0119, ГФ-0163. Некоторые из них практически не уступают лучшим

зарубежным аналогам.

Лучшими декоративными свойствами (блеск, розлив) обладают

импортные окрасочные двухкомпонентные материалы на акриловой

и полиуретановой основе. Эти же эмали самые коррозиестойкие и

прочные; они же и самые дорогие.

Время сушки акриловых и полиуретановых эмалей при темпера-

туре 50-60°С от 30 до 40 минут. Допускают они и “ воздушную ” суш-

ку (при 20°С). В этом случае монтажная твердость достигается через

5-6 часов. Окончательно же эмаль затвердевает через двое суток.

Хорошими декоративными свойствами (высокий глянец, однако

с чуть худшим, чем у акриловых материалов, розливом и даже с до-

пустимой “ шагренью ”) обладают эмали на меламиноалкидной осно-

ве. При применении меламиноалкидных эмалей наилучший результат

достигается только при горячей сушке.

Стоит отметить, что обе эти группы окрасочных покрытий об-

ладают хорошими или отличными антикоррозионными свойствами. К

недостаткам же можно отнести высокие требования, предъявляемые к

оборудованию мастерской (необходима окрасочная камера, потолоч-

ные фильтры, обязательна хорошая подготовка воздуха, подаваемого

в краскораспылитель и т.д.).

Алкидные эмали обладают хорошими декоративными свойства-

ми (на уровне меламиноалкидных). Они недороги, быстро сохнут “ на

отлип ” при комнатной температуре. Основной недостаток алкидных

покрытий с точки зрения ремонтника – трудность исправления де-

фектов окраски до полного отвердения пленки. Для эмалей, высы-

хающих за счет окисления, этот период колеблется от нескольких су-

ток до двух недель. Немного меньший срок требуется для полной

просушки алкидных красок, модифицированных меламиноформаль-

дегидной смолой. Однако для владельцев автомобилей гораздо важ-

нее, что алкидные эмали не обладают достаточной коррозионной

стойкостью и твердостью, что в конечном счете сказывается на сроке

их службы.

Среди ремонтных эмалей худшие показатели по декоративным

свойствам, прочности и коррозионной стойкости имеют нитроцеллю-

лозные. Всерьез они могут рассматриваться только как вариант вре-

менного прикрытия царапин или сколов.

Все вспомогательные лакокрасочные материалы (грунты, шпат-

левки) подбираются непосредственно под свойства покровной эмали.

Например, для отечественных меламиноалкидных эмалей типа МЛ-

12, МЛ-197 хорошо подходят грунтовка ГФ-0163 и шпатлевка ПЭ-

0089 (или тонкая шпатлевка ПЭ-0010).

Что касается импортных эмалей и лаков на акрилоуретановой

основе, то к ним подбирают весь комплекс лакокрасочных материа-

лов, строго следуя рекомендациям фирмы-изготовителя. Современная

высококачественная окраска автомобилей – это технологический

комплекс, где все элементы должны быть взаимоувязаны. Именно по-

этому ведущие зарубежные производители предлагают полный набор

сочетаемых по своим характеристикам ремонтных материалов.

9.2.7. Цвет в окраске автомобиля

Цвет является основной проблемой при ремонте лакокрасочного

покрытия автомобиля. Количество и разнообразие цветов окраски ав-

томобилей, начиная с 70-х годов, возрастали очень быстро, цвет пре-

вратился в весьма важный фактор при продаже автомобилей.

Ассортимент колеров, которые потребовалось исправлять при

ремонте, расширялся за счет вариаций колеров на автостроительных

заводах. Эти вариации могли быть вызваны отклонениями от стан-

дарта по времени хранения и технологии изготовления краски. Кроме

того, вариации цвета зависят от состояния оборудования на конвей-

ерной линии и от технологии покраски автомобиля. Таким образом,

автомобили, окрашенные одним и тем же цветом на двух или более

автозаводах, производящих автомобили, по цвету могут сильно отли-

чаться друг от друга.

Работники авторемонтного производства ориентируются на цвет

автомобиля, поступившего на ремонт, а не на простое восстановление

заводской окраски.

9.2.8. Исправление колера в заводских условиях

и смешанные схемы колеровки

Подгонка цвета, нарушенного при заводской окраске, под тре-

буемый согласно спецификации колер представляет собой типичную

и постоянно встречающуюся проблему.

Эта проблема будет существовать до тех пор, пока на заводах

применяется весь большой набор колеров, требуемых рынком.

В настоящее время становится все более очевидным непрактич-

ность такого подхода, и более приемлемым представляется способ

подгонки цвета путем смешения различных колеров. Операция сме-

шения колеров может выполняться как в заводских условиях, так и

непосредственно у потребителя.

Первоначально использование смешанных схем колеровки осу-

ществлялось лишь применительно к редко встречающимся колерам.

Однако теперь такие схемы применяют независимо от того, как часто

используют тот или иной цвет или колер. Это произошло потому, что

при огромном разнообразии колеров и низкой стоимости материалов

для устранения индивидуального брака их производство становится

малорентабельным.

Опыт наиболее развитых стран подтверждает, что 700–1000

наиболее распространенных колеров могут обеспечить только 60–

75 % потребности, вследствие чего тенденция к применению сме-

шанных схем в подборе цвета становится необходимой и оправдан-

ной.

9.2.9. Ремонтные смешанные схемы

Типичная ремонтная схема подбора краски основана на исполь-

зовании ряда однопигментных красок, различающихся по оттенку и

красящей способности. Эти краски смешивают в соответствии с ин-

струкцией, составленной разработчиком краски, с подгонкой под ко-

лер окрашиваемого автомобиля. Инструкции обычно представляют

собой таблицы с указанием количества (по весу или объему) смеши-

ваемых ингредиентов, необходимых для получения определенного

объема точно подобранного колера.

Оборудование для составления смешанной ремонтной компози-

ции состоит из мешалки для перемешивания всех компонентов с це-

лью получения однородной по цвету во всем объеме смеси и приспо-

собления для дозировки по весу или по объему.

Количество пигментов, которыми пользуется авторемонтная мас-

терская для подбора краски, обычно не велико и составляет 30–40 пиг-

ментов, в том числе имеется несколько составов с различным содержа-

нием алюминиевой пудры для ремонта покрытий с металлическим от-

тенком. В некоторых случаях на авторемонтных станциях с большим

объемом работ количество пигментов может быть увеличено, это позво-

ляет получить нужный колер очень малыми добавками.

Большую помощь при подборе смесей оказывает использование

данных спектра отражения, обрабатываемых с помощью компью-

тера. При сопоставлении в фотоколориметре спектра отражения по-

крытия автомобиля с имеющимся набором красок и колеров компью-

тер выдает ряд возможных составов пигментных смесей, из которых

можно выбрать наиболее приемлемый вариант, руководствуясь раз-

ными критериями, например пределами отклонения цвета, стоимо-

стью пигмента или количеством пигментов в смеси.

При разработке рецептур покрытий с металлическим оттенком

компьютер по спектру отражения не может выдать удовлетворитель-

ных результатов, так как спектр и коэффициент отражения серебри-

стых покрытий зависят от угла отражения. Но и в этом случае ком-

пьютер чрезвычайно полезен для ускорения времени подбора состава

пигментной смеси.

9.2.10. Окраска в автомобилестроении

Основное различие между заводской и ремонтной окраской обуслов-

лено ограничением температуры сушки после ремонта полностью собран-

ного автомобиля. Температура сушки будет продолжать оставаться основ-

ным фактором, отличающим две технологии окраски автомобиля.

Заводы-изготовители автомобилей стремятся снизить темпера-

туру печной сушки окрашенных кузовов автомобилей. Снижение

температуры сушки обусловлено, с одной стороны, стремлением

уменьшить энергозатраты, с другой – тенденцией к применению пла-

стмасс в конструкции кузова автомобиля, поскольку лишь немногие

современные пластмассы способны выдержать условия заводской

печной сушки. До тех пор, пока детали из пластмасс не будут легко-

съемными, окрашиваться отдельно и высушиваться в специальных

печах низкотемпературной сушки, при этом с большой вероятностью

нарушения колера, необходима разработка новой технологии окраски

автомобилей и низкотемпературной сушки автомобильных покрытий.

Сегодняшние пластмассы способны без разрушения выдержать

температуру печной сушки порядка 100–130°С, однако и эта темпера-

тура все еще остается достаточно высокой для авторемонтных пред-

приятий.

При внедрении схемы двухслойной покраски автомобиля, со-

стоящей из нижнего основного – цветового и глянцевого прозрачного

верхнего слоя, возможно некоторое снижение различий в технологии

окраски на заводе и в авторемонтном производстве, но только приме-

нительно к прозрачному верхнему слою.

9.2.11. Характеристика и контроль цвета

Цвет можно контролировать путем визуального сравнения об-

разца со стандартными цветными эталонами. Неоднократно доказано,

что глаз является единственно справедливым арбитром в оценке ка-

чества покраски автомобиля. Но и при этом возникает много вопро-

сов, из которых самым трудным, вероятно, является “ Чей глаз? ”, по-

скольку кроме генетических аномалий, цветовосприятие изменяется с

возрастом из-за возникновения в глазах желтой пятноподобной пиг-

ментации, кроме того, стандартный наблюдатель – это статистиче-

ская абстракция. Все это – сильные аргументы в пользу контроля цве-

та путем физических измерений.

Эти измерения и их интерпретация должны быть тесно связаны

с визуальным восприятием наблюдателя. На практике имеется два

вида цветового контроля – визуальный и инструментальный.

9.2.12. Визуальный цветовой контроль

Было предпринято много попыток для создания исчерпывающих

цветовых картотек для визуального контроля цвета. Наиболее уни-

версальной является картотека Мансела, “ Munsell book of colour ”,

впервые опубликованная в 1929 г. Вся картотека насчитывает 40 лис-

тов, каждый для отдельного оттенка, и охватывает весь спектр от

красного до фиолетового цвета.

Каждый цвет имеет три характеристики: оттенок, уровень и на-

сыщенность. Широкий диапазон цветов в картотеке Мансела пред-

ставлен в виде самостоятельных картотек глянцевых и матовых цве-

тов. При этом картотека позволяет интерполировать или экстрапо-

лировать цвета (интерполировать – найти значение функции, лежащей меж-

ду известными значениями, экстраполировать найти значение функции, лежа-

щей вне известных значений). Картотека была стандартизована путем

замера отражения для каждого цвета.

Принимая во внимание, что человеческий глаз способен разли-

чить, как минимум, полмиллиона цветов при оптимальных условиях

наблюдения, картотека Мансела применяет индивидуальные цветовые

карточки для точной характеристики цвета. Другая причина примене-

ния таких индивидуальных карточек для промышленных целей состоит

в том, что визуальное, цветовое сравнение трудно стандартизовать,

особенно в тех случаях, когда глянец и текстура сравниваемых поверх-

ностей различные. Помимо выбора наблюдателя с нормальным или

средним цветовосприятием, важнейшим фактором для правильной

оценки при визуальном сравнении цвета является освещение.

Достаточно увидеть изменение цвета синих или пурпурных цве-

тов в лучах солнечного света, чтобы понять, насколько сильно может

зависеть цвет от изменения освещения. Старый метод сравнения цве-

тов предполагал в качестве источника освещения естественный рас-

сеянный дневной свет. Большинство сравнений сейчас производят в

камерах с тщательно подобранными флуоресцентными лампами и

контролируемыми условиями наблюдения, которые приведены в

стандартах: международном ISO 3668-1976 и британском BS 3900.

9.2.13. Инструментальный контроль цвета

Существует два основных инструментальных метода измерения

цвета поверхностей. Первый называется методом трехцветной коло-

риметрии. Второй метод основан на поочередном определении коэф-