Ваш город: Челябинск
Бытующее мнение, что антикоррозийные покрытия – это покрытия, защищающие металлоконструкции от влаги, не совсем полно. Антикоррозийные краски и эмали могут защищать металлы так же и от гораздо более разрушительных реагентов, чем вода. Аммиак, например. Или фтор. Ведь чем обусловлены окисляющие свойства той же воды? Наличием в молекуле этого распространённого вещества двух атомов кислорода. Именно они успешно вступают в валентные связи с кристаллической решёткой металла, и, как следствие – вызывают появление на них оксидных плёнок и ржавчины (в случае с железосодержащими сплавами). Использовать же нержавеющую сталь в открытых конструкциях слишком дорого. Да и для сварки такой стали применяются опять-таки очень дорогие электроды. Поэтому для защиты металлоконструкций от ржавчины используют специальные лаки и краски.
Их отличительная особенность – составы «два в одном» или даже «три в одном» - то есть, помимо защитных свойств, такие лакокрасочные материалы обладают ещё и свойствами грунта или даже декоративными.
При создании любого лакокрасочного антикоррозийного покрытия его разработчики исходят из двух главных его параметров:
Реализации этих двух свойств предшествует напряжённая работа химиков, просчитывающих механизм взаимодействия активной электронной оболочки молекул и атомов окислителя и самих металлов. Итогом становится создание антикоррозийных покрытий, активно действующих или в самом широком спектре защиты, или специализированных. Вторые, как правило, дороже. Но они же эффективнее. Впрочем, и первые неплохо справляются со своими обязанностями, особенно, если стоит вопрос экономии средств. Превалирующими в этом случае становится соотношение «цена-качество-срок службы защитного покрытия».
В состав антикоррозийных покрытий входит
Итогом работы качественного антикоррозийного покрытия становится не только защита конструкции от окисления (ржавчины), но и нейтрализация уже начавшегося процесса окисления. То есть консервация и преобразование внешних слоёв металла.
Тип используемых антикоррозийных покрытий зависит от того, как и где их применяют. Молотковые эмали, в силу их декоративности, обычно стоят немалых денег, поэтому используют их на изделиях, находящихся в статичном, спокойном состоянии, где они прослужат максимально долго.
А вот акриловые или эпоксидные покрытия, как наиболее стойкие, применят, скорее, для окраски трубопроводов, труднодоступных мест на машинах и механизмах, в судостроении, при возведении гидросооружений и мостов.
Антикоррозийные материалы, применяемые в современных специализированных составах, способны не только защитить вновь созданные (построенные) объекты с металлическими фермами внутри. Часто бывает так, что возведённые давно сооружения имеют множество «укромных» мест, где охотно селится ржавчина, но куда очень трудно добраться с пескоструйным аппаратом, чтобы её снять, или со шлифовочной машинкой.
.png)
Для начала – общие сведения об антикоррозийных покрытиях. Их можно условно разделить на 5 видов.
Лакокрасочные покрытия (ЛКП) такого типа входят сильно измельчённые металлы (обычно в виде металлического опила). Итогом нанесения такого покрытия на металл образуется высокопрочный защитный слой, состоящий их связывающей основы, пигмента и металла, обладающий высокой адгезией с зачищенными местами нанесения. Основная сфера применения – гидротехнические сооружения и корпуса судов и кораблей.
В составе таких покрытий есть замедлители коррозии на атомном и молекулярном уровне. Обычно используются на металлоконструкциях, которые работают в условиях повышенной влажности и температуры.
ЛКП такого типа являются самыми распространёнными там, где нет экстремальных условий эксплуатации металлоконструкций. Основная их задача – защита металла от коррозии там, где условия «обычные», не выходящие из рамок экстремумов данной местности. После полного высыхания такое покрытие образует достаточно устойчивую к внешним воздействиям плёнку.
Антикоррозийные составы, в формулу которых включена ортофосфорная кислота. Основная её функция в таком составе – взаимодействие с уже окислёнными участками и формирование на этих местах инертной к коррозии фосфатной плёнки. Итогом работы такого состава будет не только дальнейшая защита, но и частичное восстановление из окислов кристаллической структуры железа или стали.
Связывающие составы в этих покрытиях – органические, сами покрытия могут иметь спецификацию «атмосферостойкие» (для использования на улице), «водостойкие», «химостойкие».
Допускается нанесение таких ЛКП даже на необработанные поверхности.
Кроме ортофосфорных кислот такая краска включает в себя добавки-пассиваторы. Основная сфера применения – восстановление в процессе эксплуатации (без вывода из неё) металлоконструкций, защищённых цинком (оцинкованных). Очень актуально при грунтовке кузовов автомобилей из оцинкованной стали, так как вдвое-втрое увеличивает срок их службы.
Субстант, созданный на основе алкидного лака и комплекса наполнителей из состава, восстанавливающего металл и предотвращающего дальнейшее окисление.
Эмаль достаточно термостойкая для практически любых погодных условий, так как может эксплуатироваться в диапазоне температур от –40 до +60°С )(после полного высыхания и нанесения эмали при температуре от +15 до +30°С.
Производство такой эмали было начало после того, как в 1927 году открыли и стали производить сам алкидный состав.
У этой эмали хорошие водоотталкивающие свойства – даже после 2-3 лет эксплуатации образующаяся после высыхания плёнка не задерживает на себе капли воды. Достаточно малейшего наклона поверхности, чтобы вода скатилась, то есть у поверхности полностью высушенной эмали практически нулевой уровень водоадгезии.
Застывшая плёнка в процессе формирования приобретает антигрибковые свойства, что очень важно, если металлоконструкции находятся во влажном и жарком климате.
Во время нанесения эмали можно использовать как средство такого нанесения обычную малярную кисть. Благодаря хорошей текучести состав наносится легко и активно заполняет микрокаверны металла, ликвидируя, таким образом, будущие центры зарождения коррозии.
При хорошей текучести в свеженанесённом виде эмаль под воздействием кислорода воздуха быстро застывает после прекращения воздействия ею на металл.
Состав легко воспламеним. Алкидная эмаль, даже хорошо высохшая, подвержена разрушению щелочными составами и минеральными маслами – то есть защитой она может служить только от воды. Во время нанесения состава на защищаемые поверхности необходимо использование изолирующих респираторов, так как состав токсичен.
Как в помещениях, так и на открытом воздухе, при условии, если температура окружающей среды не превышает 60°С.
Воднодисперсионные составы. Как правило – быстросохнущие. Скорость высыхания и полного застывания обусловлена только свойствами окружающей среды, то есть зависит от скорости испарения содержащейся в акриловых составах воды.
В состав акриловых антикоррозионных покрытий входят вода, полиакрилаты во всех их модификациях, ингибиторы оксидов, пигменты и функциональные акриловые добавки.
Нетоксичность – можно работать без средств защиты органов дыхания и кожи даже в закрытых помещениях.
Стойкость к выцветанию под даже интенсивными солнечными лучами, окрашенные поверхности сохраняют колер в течение ряда лет.
Повышенный срок службы, по крайней мере, раза в полтора больше, чем у алкидных красок.
Огнестойкость, покрашенные акриловыми красками конструкции стойки к огню, сама защитная плёнка не горит.
Ограниченные условия, при которых наносится это покрытие на металлоконструкции. С условиями нужно ознакомиться заранее (они прописаны на упаковке краски), и строго придерживаться всех параметров окрашивания в виде температуры окружающей среды, влажности, способа нанесения.
Для защиты металлоконструкций и отдельных металлических предметов как на улице (металлические крыши), так и внутри помещений.
Особенностью молотковых эмалей является образование структуры поверхности покрытий после застывания составов, какими бы они ни были в своей основе, похожими на сам металл. Основа же может быть
Общее у них лишь одно – сам антикоррозионный ингибитор, восстанавливающий окислённую поверхность и оберегающий её от дальнейшего окисления. Сама же структура застывшей молотковой эмали выглядит как неоднородные разводы, которые под разными углами освещения выглядят как чеканка на металле или как слегка помятая молотком гладкая поверхность.
Отсюда же и преимущественная сфера применения – окраска кованых поверхностей, преимущественно ручной работы.
Жароустойчивость. Основные виды молотковой эмали выдерживают без изменений температуру до 80°С, а специальные составы – и выше.
Обрабатываемые поверхности не нуждаются перед обработкой в зачистке и грунтовке.
У молотковой эмали исключительная устойчивость к вибрации, так как внутренняя структура застывшей эмали подобна аморфным материалам вроде стекла – которое никогда при положительной температуре не является застывшим полностью. И за сотни лет в витражах, например, медленно, на микроны или даже миллиметры, стекло из-за своей аморфности и под действием силы тяжести стекает. Искажая со временем изображения.
Полное, допустимое для эксплуатации, высыхание (застывание до рабочего состояния) происходит в диапазоне температур от 12 до 30°С за 2 часа. Рабочее состояние, обеспечивающее длительную эксплуатацию, наступает на 4-5 сутки после нанесения.
В условиях умеренного климата защитные свойства молотковой эмали действуют до 8 лет.
Наносится исключительно краскопультом, что обуславливает повышенный расход эмали.
Требует защиты от ветра, так как любой порыв ветра спровоцирует неровность покрытия.
Антикоррозионное и декоративное покрытие металлических изделий, выполненных вручную или методом горячей штамповки. Это могут быть изгороди, оградки, перила, декоративные кронштейны козырьков над крыльцами, защитно-декоративные решётки на окнах первых этажей, если нужно сохранить внешность металла.
Антикоррозионные составы, в которых есть эпоксидные или полиэфирные смолы, пигменты, ингибиторы коррозии и отвердители (последние при перемешивании связываются с эпоксидной или полиэфирной основой и образуют собственно покрытие).
Могут объединять в себе антикоррозионные, грунтовые качества, а также качества финишного покрытия. Всегда двухкомпонентные – без катализатора отвердения не работают.
Эластичность, большая устойчивость на разрыв. В момент приложения силу покрытие не рвётся, не трескается, а при деформации возвращается в исходное состояние.
Устойчиво к воздействию высоких температур. Некоторые виды эпоксидных антикоррозионных составов способны выдерживать без негативных последствий температуру до 130°С.
Застывание покрытия до минимальных рабочих параметров наступает уже через три часа. Полное эксплуатационное застывание наступает, однако, на третьи сутки.
Низкая устойчивость к ультрафиолету, при длительном воздействии УФ лучей растёт хрупкость защитного слоя, снижаются его эксплуатационные качества.
Требуют тщательного обезжиривания обрабатываемых поверхностей.
Преимущественная сфера применения внутри помещений, правда, при этом допускаются очень серьёзные нагрузки. Типичный пример – использование таких составов в качестве гидроизоляции в ванных комнатах и в санузлах. Как антикоррозионное – несущие фермы внутри общественных зданий (бассейны, спортзалы, развлекательные центры), а с учётом термостойкости - в зерносушилках на элеваторах.
При всём разнообразии ЛКП у всех у них есть объединяющие их свойства. Это:
Подготовка металла к грунтованию – практически обязательный этап защиты конструкций антикоррозионными составами (за редкими исключениями, когда состав специально разрабатывался в расчёте на взаимодействие его компонентов со ржавчиной).
Для этого используют металлические щётки, абразивные материалы или пневматические или электрические машинки с вибрационными или вращающимися рабочими головками. Особое внимание уделяется областям, прилегающим к участкам, где наиболее вероятно появление ржавчины или она уже появилась.
Зачищенная поверхность металла Обдувается струёй воздуха или протирается чистой ветошью, а и далее для улучшения адгезии обезжиривается уайт-спиритом, керосином, ацетоном и им подобными растворителями.
Затем нужно дождаться полного высыхания (испарения) обезжиривающего состава, и только после этого наносить антикоррозионное покрытие.
Сам процесс нанесения обычно подробно описывается в инструкции по применению. То есть если это исключительно аэрографический способ (при помощи пульверизатора), то именно им и нужно воспользоваться. Если же способ нанесения не оговаривается специально, возможно использование валиков или малярных кистей.
Такая специализация в использовании инструментов нанесения покрытий обычно связана со скоростью высыхания/застывания антикоррозионных составов. Например, быстросохнущие грунтовки и финишные покрытия не позволят воспользоваться кистью или валиком, если состав быстросохнущий. Так как при проведении кисти или валика по участку, где уже лежит предыдущий слой, он уже успевает частично схватиться, и второй слой вызовет его деформацию.
Если требуется нанесение ещё одного или более слоёв такой краски, следующее нанесение делается только после ПОЛНОГО высыхания/застывания предыдущего слоя – сколько бы времени для этого не требовалось.
Пример:
Инструкция на упаковке (банке) требует, чтобы нанесение повторного слоя делалось не ранее чем через сутки после нанесения предыдущего. При этом срок полного высыхания/застывания первого слоя краски – 20-28 часов, при температуре от 18 до 27°С. Это означает, что при температуре окружающей среды в 18 градусов и ниже лучше наносить повторный слой не ранее 28 часов. Однако если температура окружающей среды во время высыхания/застывания была около 27 градусов, то время сушки можно сократить до 20 часов
.jpg)
Выпускаемые сегодня антикоррозийные составы способны полностью обеспечить защиту металлоконструкций на долгое время. Обычно это не менее трёх лет, с учётом эксплуатации конструкций даже в самых экстремальных климатических условиях (в случае наружного применения). Или, если речь идёт об использовании таких покрытий внутри помещений – при эксплуатации металлоконструкций в агрессивных средах.
Естественно, что ни в первом, ни во втором случае вообще без защиты металл никто не оставляет. Однако часто можно видеть, как в качестве такой защиты применяют неспециализированные средства. Пример – просто окрашивание металлоконструкций масляными, пентафталевыми, глинфталевыми или нитроцеллюлозными красками, основная функция которых заключается в декоративности покрытия.
Однако, если обратиться к истории вопроса, то специализированные составы были известны даже нашим далёким предкам. Только, при отсутствии развитой химии, применялись «дедовские» методы. Например, облицовка железных и стальных каркасов сооружений и машин тонкими свинцовыми пластинами. И лишь в 19 веке были разработаны суриковые составы на основе того же свинца и железа.
Свинцовый или железный сурик разводился сначала просто в олифе, а потом и в специально создаваемых быстросохнущих составах – и прекрасно защищал металлы от воздействий влаги или агрессивных химических реагентов. И делал это гораздо успешнее, чем декоративная краска.
Современные же специализированные составы не уступают по своим декоративным характеристиками обычным краскам, поэтому даже если заходит речь об эстетической привлекательности наносимых антикоррозионных покрытий – то это, как говорится, «не вопрос».
Но в любом случае, если такие составы не применять, срок службы металлоконструкций значительно сократится. А с учётом того, что в труднодоступных местах коррозия, как правило, проявляет себя наиболее интенсивно, возрастают и риски аварий, связанных с недостаточными антикоррозионными мероприятиями. У многих в памяти остались события 8-10-летней давности, когда в бассейнах, прямо во время эксплуатации, обрушились решётчатые стальные фермы. Были даже человеческие жертвы. Причина? Коррозионный износ мест соединений и креплений металлических ферм, поддерживающих потолок и саму крышу здания.
На эти факторы наложилось также излишнее количество снега на крышах. Проведённая же экспертиза как раз и показала, что места соединения ферм были основательно изъедены коррозией. Что неудивительно при постоянном испарении подогреваемой в бассейнах воды и создания под крышей, в районе ферм, «парникового эффекта». И таких объектов можно найти множество.
Использование составов, предотвращающих коррозию – один из самых простых и недорогих методов продления сроков эксплуатации любых сооружений. Нужно только помнить и учитывать, что выбор такого материала зависит от конкретных условий эксплуатации металлоконструкций. Но с учётом того, что предлагаемых защитных параметров не так уж и много и они при этом универсальны, подобрать ЛКП под нужные в данной местности и на данном производстве свойства особого труда не составит.
Кроме того, эти краски становятся после нанесения готовыми к полноценной эксплуатации уже через 2-3 часа (некоторые). Что же касается, например, эпоксидных, то указанный в инструкции период выдержки после нанесения в трое-пятеро суток является сроком гарантии дальнейшей безаварийной эксплуатации в самых экстремальных условиях. То есть за этот срок она делается особо стойкой к износу. Так что достаточно в течение этих 3-5 суток применить щадящий метод использования, то потом она выдержит и самые предельные режимы использования.
Введите свой e-mail и подпишитесь на рассылку.
