Лакокрасочные материалы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра инженерных проблем экологии Отчёт об учебной практике на тему

«Лакокрасочные материалы»

Выполнила:

Студентка гр. СЭ-11,

Немущенко Д. А Проверила:

Куницына Е.А.

Новосибирск 2012

1. Литературный обзор

1.1 Виды лакокрасочных материалов

1.2 Классификация красок по назначению

1.3 Классификация красок по составу

1.4 Состав лакокрасочных материалов

1.5 Силикатные краски

2. Практическая часть

2.1 Измерение толщины покрытия

2.2 Измерение плотности краски

2.3 Измерение вязкости краски

2.4 Анализ размера частиц и агломератов

2.5 Измерение толщины жидкого лакокрасочного покрытия при нанесении

2.6 Измерение твёрдости покрытия

2.7 Испытание на адгезию подложки Использованные источники Приложение

1. Литературный обзор Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — многокомпонентная система, которая наносится в жидком или порошкообразном состоянии на предварительно подготовленную поверхность и после высыхания (затвердевания) образует прочную, хорошо сцепленную с основанием пленку. Получившуюся пленку называют лакокрасочным покрытием. ЛКМ применяются для защиты металлических, а также других видов изделий от влияния внешних вредных факторов (влага, газы, воздух и т. д.), придания поверхности декоративных свойств. [1]

лакокрасочный краска покрытие вязкость

1.1 Виды лакокрасочных материалов (ЛКМ) В зависимости от назначения, (Таблица 1) и состава (Таблица 2) лакокрасочные материалы (ЛКМ) принято делить на: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпаклевки.

Лаки — это растворы пленкообразующих веществ в растворителях (или воде), которые после высыхания образуют однородное, твердое, прозрачное (кроме битумного лака) покрытие. Их состав не содержит пигменты и наполнители.

Краски — суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.

Краски — суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.

Эмаль — суспензия пигментов, наполнителей в лаке, которая после высыхания образует непрозрачное, твердое покрытие различной структуры и блеска.

Грунтовка — суспензия пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе, которая после высыхания образует однородную непрозрачную пленку.

Шпаклевка — смесь наполнителей, пигментов и пленкообразующих веществ, пастообразная вязкая масса, предназначена для заполнения дефектов поверхности, придания ей равномерной фактуры.

1.2 Классификация красок по назначению Таблица 1.

1.3 Классификация красок по составу Таблица 2.

Образованные лакокрасочные покрытия принято разделять по внешнему виду на:

высокоглянцевые (ВГболее 60%);

глянцевые (Г- 50−59%);

полуглянцевые (ПГ- 37−49%);

полуматовые (ПМ- 20−36%);

матовые (М- 4−19%);

глубокоматовые (ГМне больше 3%).

Также лакокрасочные материалы классифицируют по другим признакам:

по способу нанесения (валиком или кистью, электрофорезом, пульверизацией и т. д.);

по условиям сушки (холодная, горячая);

по декоративным свойствам ЛКМ (имитационные, шагреневые, рефлексные, молотковые, флуоресцентные, цировочные);

по назначению ЛКМ (для покраски автомобилей, мебели, кожи, материи, электроизоляционного назначения);

по эксплуатации при определенных условиях (для тропического климата, холодного, загазованного);

по блеску (высокоглянцевые (ВГболее 60%), глянцевые (Г- 50−59%), полуглянцевые (ПГ- 37−49%), полуматовые (ПМ- 20−36%), матовые (М- 4−19%), глубокоматовые (ГМне больше 3%));

по последовательности нанесения ЛКМ (пропиточные, грунтовочные, промежуточные, покрывные). [2]

1.4 Состав лакокрасочных материалов ЛКМ состоят из нескольких компонентов, см. Таблица 3.

Таблица 3 — Состав лакокрасочных материалов.

1.5 Силикатные краски Силикатные краски — суспензии пигментов, наполнителей, отвердителей и др. добавок в водном растворе силикатов щелочных металлов-стекле жидком.

Способность жидкого стекла выступать в качестве пленкообразователя обусловлена поликонденсационными процессами, протекающими в нем в присутствии СО2 или других агентов и приводящими к образованию трехмерных полимеров. Эти полимеры не растворимы в воде, обладают высокой механической прочностью, хорошей адгезией к бетону, штукатурке и другим материалам. В процессе старения силикатных красок возможно выделение геля кремниевой кислоты.

Для приготовления силикатных красок обычно используют жидкое калиевое стекло К2О · mSiO2 · nН2О, где m (кремнеземистый модуль)9 3, n = 2−5, реже-жидкие стекла с катионами Na+, Li+, NH+4 или его орг. производными. Вид стекла и состав композиции определяют кроющую способность и другие свойства силикатных красок, а также их жизнеспособность — время, в течение которого силикатные краски пригодны к употреблению.

Для получения силикатных красок используют щелочеи светостойкие пигменты и наполнители, чаще всего оксиды Zn, Fe; Al и Ti, гидроксиды и карбонаты этих металлов, металлические порошки (Zn-пыль, Аl-пудра и др.). По способности взаимодействия с силикатом К различают неактивные и активные пигменты и наполнители. Неактивные пигменты-ТiO2, Сr2О3, ультрамарин, фталоцианиновый зеленый, фталоцианиновый голубой, сажа и другие, неактивные наполнители — мел, слюда, тальк, аэросил и другие; содержание их в композиции составляет 60−80% по массе. Активные пигменты и наполнители выполняют также роль отвердителя: их введение повышает вязкость композиции и вызывает отверждение вследствие взаимодействия поверхности пигментов и наполнителей с жидким стеклом или образования нерастворимых силикатов. Основные активные пигменты — ZnO, желтый железооксидный пигмент, охра и др., активные наполнители — доломит, маршаллит, глинозем и др.; содержание их в силикатных красках не более 20%. Другие возможные наполнители силикатных красок — вспученный перлит, молотые шамот, пиритовые огарки, диабазовый порошок, стекло и др.

Отверждение силикатных красок протекает под влиянием испарения воды, изменения температуры или рН среды, в присутствии активных пигментов и наполнителей или спец. ускорителей, так называемых силикатизаторов, например, MgCO3, бората кальция или кальциевых силикатов, входящих в состав шлаков доменного производства.

Силикатные краски выпускают в двухтарной упаковке: жидкое калиевое стекло (в бочках) плотн. 1,3 г/см3 и сухая часть (в мешках) из пигментов, наполнителей и силикатизаторов. Готовят силикатные краски непосредственно перед употреблением, разбавляя жидкое стекло водой до плотности 1,12−1,18 г/см3 и вводя в соотношении 1:1 сухую часть. Жизнеспособность силикатных красок — около 12 ч. Наносят силикатные краски на поверхность с помощью распылителя, кисти или валика в 2−3 слоя через 24 ч.

С целью улучшения защитно-декоративных свойств покрытий (водостойкости, адгезии и др.) и увеличения жизнеспособности силикатных красок их модифицируют введением небольших количеств водных дисперсий полимеров (акриловых, стирол-бутадиеновых и др.).

Покрытия на основе силикатных красок атмосфере — и термостойки, устойчивы к действию УФ лучей и озона, обладают высокой воздухои паропроницаемостью, отличаются незначительным прилипанием пыли и грязи, огнезащитными свойствами; экологически безвредны. Применяются при выполнении малярных работ внутри и снаружи помещений, в строительстве и реставрации. Силикатные краски, пигментированные Zn-пылью или Аl-пудрой, обладают антикоррозионными свойствами и применяются для защиты подводной части корпусов морских судов, труб горячего и холодного водоснабжения, внутренних поверхностей цистерн для хранения питьевой воды и др. [3]

2. Практическая часть В качестве исследуемого лакокрасочного материала выбрана краска ПФ-115. Её характеристики указаны в ГОСТ 6465–76 «Эмали ПФ-115. Технические условия».

Образцы подготовлены в соответствии с ГОСТ 9.402−2004 «Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию».

Условия исследования:

Температура помещения: 20оС.

Покрытие имеет пузырьки и вкрапления пыли.

2.1 Измерение толщины покрытия Измерение толщины проводилось с помощью прибора измерения геометрических параметров многофункционального константа К5.

2.2 Измерение плотности краски Плотность краски измеряется с помощью пикнометра (см. приложение рис. 1) по ГОСТ 28 513–90 «Материалы лакокрасочные. Методы определения плотности».

Суть метода: по известным объёму и массе можно вычислить плотность по формуле с=(m1-m0)/V, где с — плотность краски, m0 — масса пустого пикнометра, m1 — масса пикнометра с краской.

Масса пустого пикнометра mo=239,358 г.

Масса пикнометра с краской: m1=365,637 г.

Объём краски в пикнометре V=100,395 см³.

с=(365,637 г -239,358г)/100,395 см3=1,258 г/ см3

2.3 Измерение вязкости краски Для определения условной вязкости краски использовался вискозиметр ВЗ-246 (см. приложение рис. 2) по ГОСТ 8420–74 «Материалы лакокрасочные. Методы определения условной вязкости».

Суть метода: краска свободно вытекает через сопло определенного диметра. Засекают время между началом вытекания и первым прерыванием струи. Затем по графику зависимости времени истечения от вязкости краски (приложение рис.3) определяют вязкость.

Диаметр сопла: 4 мм.

Время истечения: 96 сек 94 мсек Вязкость: 450 мм2*с-1

По ГОСТ 6465–76 «Эмали ПФ-115. Технические условия.» интервал времени истечения краски 80−120 сек. Значит краска соответствует стандарту.

2.4 Анализ размера частиц и агломератов Анализ проводится с помощью гриндометра (см. приложение рис. 4)

Суть метода: краску равномерно распределяют по пазу одним движение. Затем по границе видимых частиц и началу штрихов по шкале определяют размер частиц.

Размер частиц исследуемой краски: 37 мкм.

2.5 Измерение толщины жидкого лакокрасочного покрытия при нанесении Толщину жидкого покрытия при нанесении измеряют с помощью измерительной гребёнки (см. приложение рис. 5)

Суть метода: гребёнка устанавливается перпендикулярно поверхности. Жидкое покрытие заливает одни зубцы и не заливает других, определяя тем самым толщину покрытия.

Толщина исследуемого жидкого покрытия: 125 мкм.

2.6 Измерение твёрдости покрытия Твёрдость лакокрасочного покрытия измеряют с помощью прибора Бухгольца (см. приложение рис.6) по ГОСТ 22 233–2001 «Профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций».

Суть метода: в покрытие вдавливают индентор прибора Бухгольца с последующей оценкой результатов испытания.

Для испытания взят образец № 1.

Сопротивление вдавливанию определяется по формуле: В (Бухгольц)=100мм/L, где L — номинальное значение длины вдавливания, в мм.

В=100мм/1,7мм=59

2.7 Испытание на адгезию подложки Адгезию подложки определяют с помощью адгезиметра ОР (см. приложение рис. 7) по ГОСТ 15 140–78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии».

Суть метода: адгезимтер работает по принципу малогабаритной разрывной машины. К образцу покрытия приклеивают грибок, а затем отрывают, замеряя при этом приложенное усилие. также измеряют площадь отрыва. Прочность при отрыве вычисляют по формуле у=4F/рd2, где у — прочность при отрыве, F — приложенное усилие в кг, d — диаметр отрыва.

Для испытания взят образец № 3.

Использованные источники

1. Личный сайт преподавателя общепрофессиональных дисциплин [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://prepoddog.narod.ru, свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.

2. Лакокрасочные материалы и покрытия: теория и практика / Р. Ламбурн, Д. Бентли, Дж.Ф. Ролинсон, Р. А. Джеффс, 1991. — 507 с.

3. Климанова Е. А., Барщевский Ю. А., Жилкин И. Я., Силикатные краски, М., 1968

Приложение Рисунок 1. Пикнометр Рисунок 2. Вискозиметр ВЗ-246.

Рисунок 3. Зависимость времени истечения краски от её вязкости

Рисунок 4. Гриндометр. Рисунок 5. Измерительная гребёнка 360 мкм Рисунок 6. Прибор Бухгольца Рисунок 7. Адгезиметр ОР.