Учебный центр
Виды нанесений ЛКМ
Установка безвоздушного нанесения состоит из насоса, заборного шланга и из пистолета для нанесения ЛКМ. Основной элемент этого устройства – это поршневой насос.
Рассмотрим воздушную камеру, в которой двигается поршень под давлением воздуха. Он соединен штоком с гидравлической камерой, где так же двигается поршень движением вверх-вниз и толкает ЛКМ.
Соотношение диаметра воздушного поршня и поршня, который находится в гидравлической камере, называется передаточным числом. И соответственно бывает оборудование 40:1, бывает оборудование 30:1. Это значит, что если подать одну атмосферу воздуха в поршень, то он выдаст 40 атмосфер в гидравлической камере. Если подать 6 атмосфер, то получится 240 атмосфер ЛКМ, которая будет проходить через пистолет.
Распыление происходит из-за разрыва ЛКМ на разнице атмосферного давления и давления, которое создается внутри шланга и пистолета. Давление очень резко понижается и происходит разрыв ЛКМ. Воздух в данном нанесении никаким образом не участвует, в отличии от пневматического нанесения, поэтому оборудование и называется безвоздушное распыление.
На этом оборудовании минимум настроек и регуляторов. Основная часть – это регулятор давления воздуха, который подается в пневматическую секцию (можно подавать 1 атмосферу, 2,3,4 и т.д.). Один рычаг открывает или закрывает подачу воздуха, другой регулятор отвечает за подачу воздуха в пистолет комбинированного нанесения.
Главным плюсом безвоздушного оборудования является очень высокая производительность.
Пример: при нанесении пневматикой примерно 400 мкм придется наносить несколько подходов, тогда как БВР почти за один проход.
Следующее преимущество БВР - образуется гораздо меньше туманов в процессе нанесения, соответственно меньше ЛКМ оседает на изделиях в цеху. Если меньше тумана, то меньше потерь. БВР гораздо выгоднее с точки зрения потерь по сравнению с пневматикой.
Но необходимо учитывать, что БВР стоит дороже. Для начала окрашивания нужно залить от 3 до 5 кг краски. Для маленьких, частых смен цветов или материалов данный метод не подойдет, т.к. тратиться много времени на промывку и перезарядку материала.
Смысл комбинированного распыления заключается в том, что ЛКМ вытесняется с относительно большой скоростью за счет сравнительно высокого гидравлического давления — 3,0-5,0 МПа (30-50 атм.) из эллиптического отверстия сопла окрасочного пистолета, подобного безвоздушному. При таком давлении на выходе из сопла образуется резко очерченный факел предварительно раздробленного материала.
Для дальнейшего распыления и формирования факела в него из специальных каналов распылительной головки, подается регулируемое количество сжатого воздуха под давлением 0,1-0,2 МПа (1,0-2,0 атм.). Под воздействием струи воздуха крупные капли лакокрасочного материала дополнительно дробятся и равномерно распределяются по ширине факела, ликвидируя при этом различного рода «кромочные» дефекты, которые могут возникать при безвоздушном распылении.
Подаваемый в небольших объемах в факел предварительно раздробленного окрасочного материала сжатый воздух низкого давления не приводит к образованию красочного тумана, а наоборот способствует более полному осаждению мелких частиц окрасочного материала, которые за счет торможения в воздушной среде и потери скорости не долетели бы до окрашиваемой поверхности.
По сравнению с пневматическим распылением ЛКМ у комбинированного нанесения меньше туманообразования, что положительно сказывается на экономии ЛКМ при окрашивании (меньше потерь).
По сравнению с безвоздушным распылением ЛКМ комбинированное распыление повышает качество получаемого покрытия — не ниже 3 класса по ГОСТ 9.032-74.
Возможность изменять давление на материал и в небольших пределах увеличивать или уменьшать расход материала, возможность изменять форму факела даже при одном и том же сопле.
К недостаткам метода комбинированного распыления относят:
- ограниченность его применения для нанесения окрасочного материала с легко выпадающими в осадок пигментами и наполнителями;
- не рационально применять при частой смене вида или цвета наносимого ЛКМ, при нанесении малого объема ЛКМ;
- трудность применения метода для окраски изделий особой сложной конфигурации.
Главным принципом электростатической окраски является то, что распыляемый ЛКМ, соприкасаясь или попадая в область действия электрода, которым оборудован электростатический краскораспылитель, получает высоковольтный отрицательный заряд. Далее частицы материала направленно движутся от сопла электростатического краскораспылителя к заземленному окрашиваемому изделию по кратчайшим силовым линиям электростатического поля, возникающим между краскораспылителем и изделием, и таким образом создают «обволакивающий» эффект покрывая окрашиваемое изделие слоем ЛКМ.
Заземление – важный аспект при работе с электростатическим оборудованием.
Методические пособия
ГОСТ 29319-92 (ISO 3668-76) «Материалы лакокрасочные. Метод визуального сравнения цвета».
ГОСТ Р 51691 «Материалы лакокрасочные. Эмали. Общие технические условия».
Лакокрасочные покрытия осуществляют две основные функции – защитную и декоративную. Поскольку значительная часть лакокрасочных материалов используется для окраски наружных и внутренних поверхностей зданий и помещений, правильный выбор цвета покрытия имеет не только эстетическое, но и санитарно-гигиеническое и психофизиологическое значение, снижая утомляемость и повышая работоспособность людей. Кроме того, окраска целого ряда изделий требует точного попадания в цвет (например, продукции автомобилестроения, машиностроения и кораблестроения). Поэтому проверка соответствия цвета покрытия является одной из важнейших задач при выходном контроле изготовленных лакокрасочных материалов.
Исследования привели к предположению о существования неких «чистых» и уникальных цветов— красный, желтый, зеленый и синий, причем красный и зеленый образуют одну цветоконтрастную ось, а желтый и синий – другую. Любой другой цвет представляет собой смесь 2-х соседних (то есть не противоположных) уникальных цветов. Противоположные же цвета (красный с зеленым или желтый с синим), смешиваясь, дают новые, невозможные цвета.
Цвет лакокрасочных материалов зависит от цвета пигментов, наполнителей и связующих. Цвет определяют как визуальным, так и инструментальным способом.
Международная система подбора цветов – каталог RAL (аббревиатура Немецкого Института Гарантий Качества и Сертификации Reichs-Ausschuss fur Lieferbedingungen. Цветовой стандарт RAL начинает свою историю с 1927 года, когда по просьбе производителей лакокрасочной продукции специалистами из «Управления по торговым стандартам» Германии была впервые разработана коллекция, состоящая на тот момент из 40 цветов. С тех пор палитра RAL постоянно расширяется. Компания выпускает каталоги цветов, веера, содержащие примеры красок по RAL, разрабатывает и добавляет новые образцы. Многочисленные нотации, сопровождающие примеры цветов, гарантируют ясное и лаконичное средство коммуникации, которое понятно во многих областях промышленности. Разработанная универсальная система выбора цветов востребована во многих отраслях, где нужно правильное понимание цвета.
Институт RAL установил стандарт на цветовое пространство, разделив его на диапазоны и обозначив каждый цвет однозначным цифровым индексом. С тех пор компания RAL постоянно разрабатывает и добавляет новые образцы цветов в соответствии с потребностями рынка.
Имя цвета в таблице RAL CLASSIC состоит из четырехзначного числа в сочетании с префиксом "RAL" (например, RAL 1037 «Солнечно-желтый»). Первая цифра является кодом оттенка (1 – желтые, 2 – оранжевые, 3 – красные, 4 – фиолетовые, 5 – синие, 6 – зеленые, 7 – серые, 8 – коричневые, 9 – белые и черные). Остальные три цифры выбраны последовательно.
Цветовая модель Пантон, система PMS (Pantone Matching System) — стандартизованная система подбора цвета, разработанная американской фирмой Pantone Inc. В 1963 году. Использует цифровую идентификацию цветов изображения для полиграфии печати как смесевыми, так и триадными красками. Эталонные пронумерованные цвета напечатаны в специальном каталоге. Существует множество каталогов образцов цветов Pantone, каждый из которых рассчитан на определённые условия печати. Например, для печати на мелованной, немелованной бумаге, каталог для металлизированных красок (бронза, серебро) и т. д. Производитель настаивает на том, что «веера» необходимо ежегодно заменять, так как за это время процесс выцветания и истирания изображения делает цвета неточными.
Начиная с 2000 года Институт цвета Pantone объявляет один из цветов «Цветом года». Цвет выбирается на специальных секретных встречах, проходящих дважды в год в какой-либо из европейских столиц. В 2024 году цветом года был выбран цвет Peach Fuzz (Персиковый пух).
Цветовая модель NCS (Natural Colour System). Пожалуй, одна из самых популярных цветовых систем. Она разработана в 1952 году Скандинавским институтом цвета. NCS основана на системе диаметрально противоположных оттенков. В основу системы входят 6 «чистых» цветов: белый (W), черный (S), желтый (Y), красный (R), синий (B) и зеленый (G). Остальные оттенки – это сочетание основных цветов. К примеру, красный и зеленый в сумме дают коричневый. В Норвегии Швеции и Испании система NCS считается стандартом, а еще 19 стран регулярно используют ее в мебельном бизнесе. Каталоги цветов NCS включают в себя около 1950 оттенков. Для подбора определенного цвета используются круг и треугольник. Круг NCS представляет собой горизонтальную проекцию, где по кругу отражены 4 цвета.
МЕТОД ВИЗУАЛЬНОГО СРАВНЕНИЯ ЦВЕТА.
Основные стандарты – ГОСТ 29319-92 (ISO 3668-76) «Материалы лакокрасочные. Метод визуального сравнения цвета».
Настоящая методика устанавливает метод визуального сравнения цвета лакокрасочных покрытий или вспомогательных материалов с эталоном (контрольным или специально приготовленным) при рассеянном дневном свете или искусственном дневном освещении в стандартной камере.
В существующей практике сравнения цвета используют естественное или искусственное дневное освещение. Так как качество естественного дневного света различно и на мнение эксперта могут оказать влияние окружающие окрашенные предметы, для арбитражных целей используют точно контролируемое искусственное освещение в камере сравнения цвета. На эксперте должна быть одежда нейтрального цвета, а в поле его зрения не должно быть ярких предметов, за исключением испытуемых образцов.
Испытуемые образцы и эталоны сравнения цвета: должны быть плоскими, размером не более 150 х 100 мм и не менее 120 х 50 мм. Материал – белая жесть, твердый алюминий, сталь или стекло (согласно ГОСТ 8832). Пластинки подготавливают по ГОСТ 8832 – окрашиваемую поверхность тщательно очищают, наносят слой ЛКМ, сушат (или отверждают) в определенных условиях в течение указанного времени и выдерживают в нормальных атмосферных условиях (согласно ГОСТ 29317), если иное не согласовано.
В качестве эталонов сравнения могут быть использованы только цветовые эталоны с соответствующей степенью устойчивости цвета. Эталоны сравнения должны быть по возможности одинакового размера с испытуемыми образцами, а также иметь одинаковые блеск и текстуру поверхности.
Испытания проводят двумя методами:
Объемный метод. Осматривают два образца или образец и эталон сравнения цвета при естественном дневном свете или в камере сравнения цвета. Образцы располагают рядом (они соприкасаются сторонами или заходят один на другой) на расстоянии приблизительно 50 см от глаз. Сравнивают цвет испытуемого покрытия с цветом эталона или цветом покрытия из стандартного материала. Чтобы обеспечить большую точность сравнения, время от времени меняют расположение образцов.
Для специальных видов покрытий, например металлизированных, метод осмотра устанавливают по согласованию между заинтересованными сторонами.
Арбитражный метод. При разногласиях сравнение цвета проводят при искусственном освещении с помощью стандартного источника освещения, если по согласованию заинтересованных сторон не предусмотрен другой источник света.
Если стандартные и испытуемые образцы содержат разнородные смеси пигментов, они могут соответствовать друг другу в условиях освещения стандартным источником, и не будут соответствовать при другом освещении. Это явление носит название метамерии.
ВНЕШНИЙ ВИД ПОКРЫТИЯ.
Основной стандарт– ГОСТ Р 51691 «Материалы лакокрасочные. Эмали. Общие технические условия».
Внешний вид покрытия – характеризуется цветом, фактурой, качеством исполнения покрытия, наличием или отсутствием дефектов.
Внешний вид покрытия определяют визуально при естественном или искусственном дневном рассеянном свете. Образец должен находиться на расстоянии 30-50 cм от глаз наблюдателя. При наличии разногласий определение проводят при естественном свете.
Внешний вид образца должен соответствовать требованиям, указанным в НД (нормативной документации) или ТД (технической документации) на конкретную марку эмали.
В соответствии с ГОСТ 9.032-74 по качеству исполнения покрытия делятся на 7 классов:
• 1 класс – гладкие однотонные покрытия: высокоглянцевые, глянцевые и матовые
У 1 класса наиболее высокие требования к внешнему виду поверхности, не допускаются дефекты поверхности, видимые невооруженным глазом;
• 2 класс – покрытия всех фактур с различной степенью блеска, допускаются незначительная шагрень, а также отдельные штрихи и риски;
• 3 класс – допускаются незначительная шагрень, отдельные штрихи и риски, волнистость не более 1,5 мм (не рекомендуются высокоглянцевые покрытия);
• 4 класс – допускаются шагрень без ограничений величины, отдельные штрихи и риски, волнистость не более 2 мм (не рекомендуются высокоглянцевые покрытия);
• 5 класс – допускаются шагрень, отдельные потеки, штрихи, риски, волнистость величиной не более 2,5 мм (кроме высокоглянцевых не рекомендуются также и гладкие однотонные глянцевые, так как экономически нецелесообразно применять высокодекоративные покрытия для пониженных и низких классов, в то же время на таких покрытиях дефекты более заметны);
• 6 класс – допускаются шагрень, отдельные потеки, штрихи, риски, волнистость величиной не более 2,5 мм, разнооттеночность, неоднородность рисунка (кроме высокоглянцевых (не рекомендуются также и гладкие однотонные глянцевые, так как экономически нецелесообразно применять высокодекоративные покрытия для пониженных и низких классов, в то же время на таких покрытиях дефекты более заметны);
• 7 класс – дефекты не нормируются.
Для всех классов покрытий не допускаются дефекты, влияющие на защитные свойства покрытий (поры, кратеры, сморщивание и т.д.).
Примечание. Полиуретановые материалы, отверждаемые алифатическими полиизоцианатами – наиболее распространенный материал для верхнего покрытия, придающей системе необходимый цвет и эстетичный внешний вид, защищающий основные слои от воздействия окружающей среды, в особенности от ультрафиолетового излучения. Верхнее покрытие создает устойчивость к воздействию окружающей среды, имеет гладкую и глянцевую/полуглянцевую поверхность, которая облегчает очистку и предотвращает накопление загрязнений.
Разработано на основании:
ГОСТ 25271-93 ПЛАСТМАССЫ СМОЛЫ ЖИДКИЕ, ЭМУЛЬСИИ ИЛИ ДИСПЕРСИИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ ПО БРУКФИЛЬДУ
ГОСТ 8420-2022 МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОЙ ВЯЗКОСТИ.
Вязкостью, или внутренним трением, называется свойство жидкости, проявляющееся в сопротивлении перемещению ее частиц под влиянием действующих на них сил; не обнаруживается в покое-можно оценить только в период движения вещества, т.к. именно в этот момент происходит сцепление молекул.
Вязкость и обратная ее величина - текучесть являются одними из важных характеристик лакокрасочных материалов. Текучесть является процессом передвижения одних частиц к другим в одном и том же месте. Возникает противостояние вязкости и текучести, происходящее посредством внутреннего трения. Именно вязкость определяет такие свойства, как способность к нанесению различными методами, склонность к образованию потеков и других дефектов.
ЛКМ по реологическим свойствам (консистенции) подразделяются на:
- Жидкотекучие характеризуются постоянным значением коэффициента вязкости, не зависящим от величины внешнего усилия;
- Тиксотропные способны резко уменьшать свою вязкость под воздействием внешних сил;
- Пастообразные, вязкость которых под воздействием внешней силы может существенно возрастать.
Тиксотропность – это способность жидкости менять свою вязкость при перемешивании или нагревании и возвращаться к первоначальной вязкости, находясь в состоянии покоя и при первоначальной температуре.
Разбавление ЛКМ:
Лакокрасочные материалы могут быть разбавлены (происходит снижение вязкости) в объеме, рекомендованном производителем материала и только рекомендованными разбавителями, т.к. применение других разбавителей может привести к дефектам пленки или замедлению скорости высыхания.
Разбавитель-жидкость, состоящая из одного и более компонентов, которую добавляют в ЛКМ перед применением с целью улучшения малярных свойств (нанесение более тонким и равномерным слоем и прочее).
Разбавители должны совмещаться с ЛКМ и быть летучими при данных условиях пленкообразования.
Разбавители- это растворители, которые сами не растворяют данный полимер, но при введении в раствор полимера не разрушают его структуру и не вызывают расслаивание.
После окончания нанесения ЛКМ всё оборудование промывается рекомендованным промывочным растворителем или очистителем. Обычно растворитель для данного конкретного вида ЛКМ химически более сильный, чем разбавитель.
Категорически запрещается добавлять промывочный растворитель в приготовленные к нанесению ЛКМ.
Вязкость-основной показатель реологических свойств
Основными кинематическими переменными для жидкостей служат деформация и её скорость. Поэтому для изучения реологических характеристик жидких сред устанавливают связь между приложенными внешними нагрузками и кинематическими параметрами.
Исаак Ньютон установил, что сила сопротивления, возникающая при движении тела жидкости, пропорциональна градиенту скорости и величине плоскости.
Ньютоновские (идеальные) жидкости -это жидкости, вязкость которых не зависит от напряжения сдвига и при определённой концентрации и температуре является постоянной величиной в соответствии с законом внутреннего трения Ньютона. Пример-вода, одноатомные спирты, эфир, бензин, керосин, минеральное масло, и др.
Неньютоновские жидкости-это жидкости, вязкость которых не подчиняется закону Ньютона и зависит от напряжения сдвига. Такие жидкости в своём составе имеют либо высокомолекулярные соединения, либо представляют собой эмульсии, суспензии различных форменных элементов. Например, яичный белок сырого яйца, кисель, молоко и его продукты, кровь и т.д. Их вязкость значительно больше.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОЙ ВЯЗКОСТИ.
Основной стандарт- ГОСТ8420-2022 (ISO 2431:2019)
Условная вязкость-время непрерывного истечения, измеряемое в секундах, определенного количества лакокрасочного материала из вискозиметра с калиброванным соплом.
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на лакокрасочные материалы и относящиеся к ним продукты (смолы, полимерные дисперсии и т.п.), представляющие собой ньютоновские и приближающиеся к ним жидкости.
Настоящий стандарт устанавливает методы определения условной вязкости (времени непрерывного истечения) лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов (далее - материалы) через калиброванное сопло вискозиметра.
2. Проведение испытаний
Пробу испытуемого материала, объемом 150 см³ тщательно перемешивают, избегая образования пузырьков воздуха. Испытуемый лакокрасочный материал должен быть однородным.
Для устранения посторонних веществ (включений) пробу фильтруют через сито и непосредственно перед измерением снова тщательно перемешивают.
Испытание проводят при температуре воздуха (20±2)°С.
Перед проведением испытания вискозиметр и особенно сопло тщательно очищают растворителем.
Примечание.Температура является важным параметром, влияющим на результаты испытаний. При отклонении от установленных требований полученные результаты могут быть несопоставимы.
Вискозиметр закрепляют на штативе и устанавливают с помощью уровня в горизонтальном положении. Под сопло вискозиметра ставят сосуд. Отверстие сопла вискозиметра закрывают пальцем. Испытуемый материал наливают в вискозиметр с избытком таким образом, чтобы образовался выпуклый мениск над верхним краем вискозиметра. Наполняют вискозиметр медленно, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха. Избыток материала и образовавшиеся пузырьки удаляют при помощи стеклянной пластинки, или шпателя, или алюминиевого диска, сдвигаемых по верхнему краю воронки в горизонтальном направлении таким образом, чтобы не образовалось воздушной прослойки.
Открывают отверстие сопла и одновременно с появлением испытуемого материала из сопла включают секундомер.
3. Результат испытаний
В момент первого прерывания струи испытуемого материала секундомер останавливают и отсчитывают время его истечения. Результат измерения записывают с точностью до 1с.
Проводят не менее двух измерений.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение результатов двух измерений времени истечения материала в секундах.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ ПО БРУКФИЛЬДУ
Основной стандарт- ГОСТ 25271-93
Продукты, к которым применим настоящий стандарт, обычно являются неньютоновскими жидкостями и поэтому их вязкость зависит от скорости сдвига, при которой проводится измерение.
Позволяет определить точную вязкость тиксотропных материалов, так как они очень легко разжижаются при перемешивании. После прекращения воздействия через некоторое время их вязкость снова повышается. Вязкость тиксотропных материалов может быть определена только с помощью специальных вискозиметров:
Метод Брукфильда
Вискозиметры Брукфильда включены в большое количество международных стандартов и спецификаций-позволяют проводить измерения вязкости от 0,02 Па*с (20 сП) до 60000 Па*с (60*〖10〗^6 сП).
Каждый вискозиметр состоит из корпуса, семи взаимозаменяемых шпинделей (от №1 наибольшего по размеру до №7) с отметкой, которая указывает уровень погружения шпинделя в жидкость.
Рекомендуемыми для испытания температурами являются 23, 25, 40, 55, 70, 85 й 100 °С.
Все вискозиметры Брукфильда используют стандартный принцип ротационной вискозиметрии: измерение вязкости осуществляется посредством пересчета крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя прибора с постоянной скоростью при погружении его в исследуемую среду. Каждая модель вискозиметра Брукфильда может использоваться для широкого спектра измерения вязкости, благодаря возможности выбора скорости и сменным измерительным системам.
Для всех трех типов вискозиметра скорость сдвига в разных точках шпинделя не одинакова. Таким образом, для неньютоновской жидкости полученный результат не является "вязкостью при известной скорости сдвига", вследствие чего ее условно называют кажущейся вязкостью. Для определения вязкости шпиндель цилиндрической или соответствующей формы (диск) приводится во вращение синхронным двигателем с постоянной скоростью в испытуемом продукте.
Сопротивление жидкости вращению шпинделя, зависящее от вязкости продукта, обусловливает крутящий момент, который фиксируется соответствующим измерителем. Это измерение базируется на связи силы натяжения спиральной пружины с величиной крутящего момента, фиксируемой движением стрелки на шкале.
Шпиндели подбираются так, чтобы значения вязкости, соответствующие максимальному значению крутящего момента на измерителе, для различных скоростей сдвига. Шпиндели пронумерованы от 1 до 7, где номер 1 – наибольший по размерам.
Выбор сочетания «скорость вращения— шпиндель» зависит от вязкости, которую надо измерить, необходимой точности и градиента скорости сдвига.
Сочетание «скорость вращения — шпиндель» может быть выбрано в зависимости от установленной или ожидаемой вязкости (ГОСТ 25271 табл. 2), учитывая, что рекомендуемый диапазон измерения находится между 45 и 95 % делений полной шкалы.
При сравнении вязкостей неньютоновских жидкостей необходимо использовать одно и то же сочетание «скорость вращения — шпиндель».
ГОСТ 32702.2 – 2014 (ISO 16276:2017)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДГЕЗИИ МЕТОДОМ Х-ОБРАЗНОГО НАДРЕЗА
Адгезия (от лат. Adhaesio-прилипание)-способность лакокрасочного покрытия к прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью.
Лакокрасочные материалы должны обеспечивать формирование на окрашиваемой поверхности достаточно тонких адгезированных, сплошных, равномерных пленок (слоев), обладающих необ¬ходимым комплексом свойств (адгезией, механической прочностью, защитными и декоративными свойствами).
Связующее (плёнкообразующее вещество) является наиболее важным компонентом лакокрасочного материала. Под связующим понимают вещество, которое после нанесения на поверхность в результате про¬текания химических или физических процессов образует на подложке сплошную плёнку с хорошей адгезией к поверхности, способную выполнять защитные, декоративные и иные функции.
Существуют различные способы классификации плёнкообразователей - по химической природе, молекулярной массе, способности к химическим превращениям и т.п.
Наиболее высокой адгезионной прочностью обладают покрытия из мономерных или олигомерных плёнкообразователей, превращаемых в полимерное состояние непосредственно на окрашиваемой поверхности.
В адгезионном взаимодействии существенна роль подложки (окрашиваемой поверхности). Разные металлы ведут себя по-разному.
Основной стандарт - ГОСТ 32702.2 (ISO 16276:2017)
В стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
сила отрыва-это сила, необходимая для разрушения взаимодействия (сцепления):
- между слоями или между слоем и окрашиваемой поверхностью (адгезия);
- внутри слоя (когезия-внутренние силы, которые связывают покрытие в одно целое).
слой-сплошной слой, полученный в результате одноразового нанесения лакокрасочного материала (ЛКМ) на окрашиваемую поверхность.
покрытие- сплошное покрытие, полученное в результате нанесения одного или нескольких слоев лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность.
участок контроля-участок, выбранный для проведения испытаний, которым может быть как вся конструкция, так ее отдельные секции.
лакокрасочная система-совокупность слоев лакокрасочного материала.
Сущность метода:
Сопротивление систем защитных лакокрасочных покрытий адгезионному или когезионному разрушению определяют методом Х-образного надреза и оценивают по качеству, используя шкалу от 0 до 5 баллов (от минимального до максимального разрушения), приведенную в приложении А.
Метод Х-образного надреза может быть использован на покрытиях любой толщины.
Примечание: для покрытий с особыми свойствами (например, покрытий, в которых используется пигмент или наполнитель в виде чешуек) применение этого метода затруднено.
Описание выполнения Х-образного надреза:
Для метода Х-образного надреза делают два надреза под углом друг к другу в форме буквы «X»- используют хорошо наточенный режущий инструмент.
Х-образные надрезы выполняют до окрашиваемой поверхности однолезвиевым режущим инструментом. Каждый надрез должен быть длиной не менее 40мм. Угол пересечения надрезов - между 30° и 45°.
Центр отрезанной прозрачной липкой ленты помещают на центр Х-образного надреза, разглаживают ее вдоль острых углов, плотно прижимая к покрытию, и удаляют через 5 мин, держа за свободный конец и плавно отрывая за 0,5— 1,0 с под углом примерно 60° вместе с отслоившимися участками покрытия.
Метод определения адгезии Х-образным надрезом является методом разрушающего контроля, требующего ремонтных работ после применения его на конструкциях.
Проведение испытаний:
Определение адгезии методом Х-образного надреза может быть проведено тремя способами:
1. Испытания на окрашенных конструкциях:
До начала проведения испытаний нанесенное защитное лакокрасочное покрытие должно быть высушено/отверждено в соответствии с рекомендациями производителя.
При отсутствии рекомендаций производителя ЛКМ-п.6.2 ГОСТ32702.2-2014;
2. Испытания на образцах-свидетелях с покрытием, нанесенным в то же самое время и тем же способом, что и покрытие на конструкции:
Т.к. метод определения адгезии Х-образным надрезом является методом разрушающего контроля-чтобы избежать повреждения окрашенных конструкций, используют образец-свидетель.
Образцы-свидетели из материала конструкции должны быть подготовлены, окрашены, высушены/отверждены в тех же условиях и тем же способом, что и конструкции, и должны быть размещены на конструкции.
Существуют два альтернативных метода (а и b) для выдержки испытательных образцов перед испытаниями- различие между этими двумя методами заключается в том, какое влияние оказывают атмосферные условия на процесс сушки/отверждения.
Подробное описание-п.6.3 ГОСТ 32702.2-2014
3. Определение адгезии покрытия в лабораторных условиях на пластинках для испытаний, например при разработке новых ЛКМ.
Результаты определений:
Оценивают в баллах в соответствии с приложением А.
Количество определений зависит от площади участка, выбранного для испытаний.
Окончательную оценку адгезии осуществляют по одному из приведенных ниже способов:
- при количестве определений менее пяти адгезия в баллах для каждого определения должна соответствовать или быть лучше, чем указано в спецификации на данную конструкцию;
- при количестве определений, равном пяти и более, адгезия в баллах 80 % результатов испытаний должна соответствовать или быть лучше, чем указано в спецификации на данную конструкцию. Для каждого из оставшихся 20 % определений приемлемо значение адгезии в баллах, равное баллам из спецификации плюс один балл.
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
Результаты определений оценивают в баллах:
Балл 0 – Отсутствие отслаивания или удаления покрытия
Балл 1 – Следы отслаивания или удаления покрытия вдоль надрезов или в местах их пересечения
Балл 2 – Выкрашивание покрытий вдоль любого из надрезов шириной до 1,5 мм
Балл 3 – Выкрашивание покрытия на большом количестве надрезов шириной до 3,0 мм
Балл 4 – Удаление покрытия с большей площади Х-образного надреза
Балл 5 – Удаление покрытия за пределами Х-образного надреза
СПРАВОЧНО
Однолезвиевый режущий инструмент с толщиной лезвия (0,43 ± 0,03) мм и углом заточки кромки (режущая часть) 20°—30°;
Прозрачная липкая лента, приклеивающаяся при надавливании, адгезионной прочностью от 2,4 до 4,0 Н/см, определяемой по стандарту. Ширина ленты должна быть не менее 50 мм.
(Если иное не оговорено в нормативном документе (НД) или тех. документации ТД на конкретный ЛКМ).
Разработано на основании:
31992 .1-2012 (ISO 2811-1:2011) Материалы лакокрасочные. Метод определения плотности. Часть 1. Пикнометрический метод
Плотность лакокрасочного материала — это масса жидкого материала, отнесенная к единице объема, выраженная в граммах на кубический сантиметр, зависит от температуры.
Плотность лакокрасочного материала — вес одного литра.
Плотность воды равна 1 г/см³. Плотность органических лкм близка к 1 г/см³, но надо учитывать, что спирты и растворители имеют плотность ниже единицы — чем выше сухой остаток и плотность лкм, тем она лучше, т.е. в ней больше пигмента, связующего и наполнителей. Но нужно иметь в виду, что эти характеристики не отражают прочность и эластичность получившейся плёнки краски.
Одна и та же эмаль разного цвета имеет разную плотность, это объясняется использованием разных красящих пигментов с разной плотностью. Чем выше плотность, тем больше расход краски.
Основной стандарт – 31992 .1-2012 (ISO 2811-1:2011)
Метод определения плотности жидких ЛКМ и сырья для них с использованием металлического пикнометра или стеклянного пикнометра Гей-Люссака.
Этот метод используют для определения плотности материалов с низкой и средней вязкостью при определенной температуре испытания.
Пикнометр – сосуд для измерения плотности, используют металлический (объемом 50 или 100 мл) или стеклянный (от 10 до 100 мл). Стеклянные пикнометры дают более точный результат.
Этот метод используют для определения плотности материалов с низкой и средней вязкостью при определенной температуре испытания.
Проводят одно испытание для каждого испытуемого материала при стандартной (23,0 ± 0,5) °С или согласованной температуре (20,0 ± 0,5) °С.
Подготовка к испытаниям:
Подготавливают и отбирают среднюю пробу каждого ЛКМ в соответствии с ГОСТ 9980.2: с поверхности материала удаляют пленку и тщательно перемешивают до однородного состояния, затем отбирают точечные пробы жидких материалов с верхнего, среднего и нижнего уровней, затем смешивают в соотношении 1:2:1.
Калибровка пикнометра. Пикнометр должен быть прокалиброван при температуре, при которой будет проводиться определение плотности испытуемого материала.
Промывка пикнометра:
Стеклянный пикнометр тщательно промывают сначала хромовой смесью (5 г двухромовокислого калия растворяют в 25 см³ воды и прибавляют 5 см³ серной кислоты), затем дистиллированной водой (ГОСТ 6709) и растворителем, не оставляющим следов после испарения (напр. этанолом, ацетоном, этиловым эфиром) и тщательно высушивают.
Металлический пикнометр аккуратно очищают снаружи, промывают внутри растворителем, не оставляющим следов после испарения, и тщательно высушивают.
Пикнометр выдерживают при стандартной или согласованной температуре в течение 30 мин, затем взвешивают с точностью 0,0001 г – для пикнометров объемом менее 50 см³, а для других пикнометров — не более 0,001 г.
Пикнометр заполняют кипяченой дистиллированной водой (по ГОСТ 6709) температурой не более чем на 1 °С ниже температуры испытания, не допуская образования пузырьков. Закрывают пробкой или крышкой, оставляя переливное отверстие открытым.
Пикнометр с водой помещают в термостат или водяную баню на 30 мин до достижения постоянной температуры испытания, затем вынимают. Воду, вытекшую из отверстия в пробке или крышке, удаляют фильтровальной бумагой или тканью и тщательно осушают его снаружи тем же материалом.
Пикнометр с водой без промедления взвешивают с той же точностью, что и пустой, при этом воду, вытекающую из отверстия в пробке или крышке во время взвешивания, не удаляют.
Примечания:
Рекомендуется использовать пинцет или ватные тампоны. Касание пикнометра голыми руками приводит к повышению его температуры, вызывая дополнительное перетекание жидкости через край, и оставляет отпечатки пальцев.
Незамедлительное быстрое взвешивание заполненного пикнометра необходимо для уменьшения до минимума потери массы, обусловленной испарением воды через отверстие для стока.
Вычисляют объем пикнометра V_t, см³, при температуре испытания t_T:
m_3- масса пикнометра, заполненного водой при температуре испытания t_T, г;
m_1- масса пустого пикнометра, г;
p_w- плотность чистой воды при температуре испытания〖 t〗_T, г/см³;
p_A- плотность воздуха, равная 0,0012 г/см³.
Проведение испытаний:
Пикнометр и испытуемый образец помещают в термостат или водяную баню, в которых поддерживается стандартная или согласованная температура. Выдерживают 30 мин до достижения температурного равновесия. Температура термостата или водяной бани должна оставаться в допустимых пределах.
Используя термометр, измеряют температуру 〖 t〗_T испытуемого образца.
Пикнометр вынимают из термостата или водяной бани, тщательно осушают снаружи) и взвешивают (m_1 с точностью 0,001 г для пикнометров объемом менее 50 см³, а для других пикнометров — с точностью 0,01 г).
Пикнометр медленно заполняют испытуемым материалом во избежание образования пузырьков воздуха, плотно закрывают крышкой или пробкой и, используя впитывающий материал, смоченный растворителем, убирают с наружной стороны пикнометра избыток материала. Затем тщательно протирают ватой.
Взвешивают заполненный пикнометр (m_2) с точностью 0,001 г для пикнометров объемом менее 50 см³ , а для пикнометров от 50 до 100 см³ — с точностью 0,01 г.
Время взвешивания не должно превышать 5 мин, чтобы избежать потерь массы из-за испарения легколетучих растворителей, входящих в состав материала.
Температура испытания при определении плотности материала должна быть такой же, как при калибровке пикнометра.
Обработка результата:
Плотность материала вычисляют по формуле:
m_1 - масса пустого пикнометра, г
m_2 - масса пикнометра, заполненного материалом, при температуре t_T ,
V_t - объем пикнометра, при температуре испытания t_T
Разработано на основании
ГОСТ 8784. «МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКРЫВИСТОСТИ.»
Укрывистость – способность пигмента или пигментированного лакокрасочного материала при равномерном нанесении перекрывать цвет поверхности, на которую он был нанесен. Или, в случае нанесения на черно-белую поверхность, уменьшать контрастность между черными и белыми участками поверхности вплоть до полного исчезновения.
В соответствии с ГОСТ, укрывистость выражается в граммах количества высохшего лакокрасочного материала, требуемого для укрытия одного квадратного метра подложки. Укрывистость краски зависит от многих параметров, но в первую очередь от разности показателя преломления связующего и пигмента, связующего и наполнителя, от размера частиц наполнителя и пигмента, а также от количества последнего. Чем выше укрывистость, тем меньше расход краски
ГОСТ 8784. Настоящий стандарт распространяется на лакокрасочные материалы (эмали, краски) и неорганические пигменты и устанавливает визуальный, инструментальный и инструментально-математический методы определения укрывистости.
За укрывистость принимают способность лакокрасочного материала делать невидимым цвет или цветовые различия окрашиваемой поверхности.
ВИЗУАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКРЫВИСТОСТИ
Метод заключается в нанесении слоев лакокрасочного материала на стеклянную пластинку до тех пор, пока контуры черно-белой контрастной пластинки или шахматной доски, подложенной под стеклянную пластинку, станут невидимыми. Метод предназначается для определения укрывистости эмалей и красок в высушенных и невысушенных покрытиях, а также пигментов в невысушенных покрытиях.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКРЫВИСТОСТИ
Сущность метода заключается в определении коэффициента контрастности измерением коэффициентов яркости покрытий разной толщины, помещенных на белую и черную подложки. Метод предназначается для определения укрывистости эмалей и красок белых и светлых тонов в высушенных покрытиях.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКРЫВИСТОСТИ
Сущность метода заключается в определении коэффициентов яркости неукрывающего и переукрывающего покрытий, помещенных на черную и белую подложки. Метод предназначается для определения укрывистости эмалей и красок белых и светлых тонов в высушенных покрытиях (коэффициент яркости не менее 0,6).
Разработано на основании:
ГОСТ 15140 р.2 (ТУ лкм)
ГОСТ 31149 (ИСО 2409:2013)-Приложение Д СТО ГазПром 9.1-035-2014 (ТУ PentriProtection и PentriProtection PUR700)
Адгезия- сцепление двух контактирующих поверхностей из материалов, различных по своей природе. В нашем случае это будет сцепление лакокрасочного покрытия с защищаемой подложкой или отдельных слоёв лакокрасочной системы друг к другу. Измеряется адгезионной прочностью, т.е. силой, которую необходимо приложить для разрушения молекулярных связей на единицу площади покрытия, чтобы отделить покрытие от окрашенной поверхности или отдельные слои покрытия друг от друга.
Адгезия определяет множество эксплуатационных характеристик изделий-долговечность, износостойкость, защитная способность и др. Чем выше показатели адгезии лакокрасочного покрытия, тем качественнее считается лакокрасочный материал.
Для оценки адгезии применяют 2 основных метода:
- метод надрезов (надрезы могут быть в виде решётки или Х-образные);
- метод отрыва.
МЕТОД РЕШЁТЧАТОГО НАДРЕЗА
Основные стандарты-ГОСТ 15140 р.2 и ГОСТ 31149 (ИСО 2409:2013).
Метод определения адгезии (устойчивости к отслаиванию) однослойного, многослойного лакокрасочных покрытий и системы покрытий к окрашиваемой поверхности и/или между слоями при решетчатом надрезе (прямоугольная решетка).
Надрез должен доходить до окрашиваемой поверхности и не применим при толщине покрытия более 250 мкм.
ГОСТ 15140-78. Сущность метода заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке состояния покрытия по четырехбалльной системе.
В лабораторных условиях испытания проводят при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажностью (50 ± 5) % в соответствии с ГОСТ 29317, если другие условия не оговорены НД или ТД на испытуемый материал или не согласованы заинтересованными сторонами. Перед испытанием окрашенные пластинки выдерживают при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ± 5) % не менее 16 ч, если другие условия не оговорены в НД или ТД на испытуемый материал или не согласованы заинтересованными сторонами.
Помещают испытуемую пластинку на твердую плоскую поверхность, чтобы не допустить ее деформации во время испытания.
Число надрезов длиной не менее 20мм в каждом направлении решетчатого рисунка должно равняться шести и на расстоянии между надрезами в зависимости от толщины покрытия:
• до 60мкм - расстояние 1мм;
• от 61 до 120мкм - расстояние 2мм;
• от 121 до 250мкм - расстояние 3мм.
Примечание - Для покрытий толщиной более 250 мкм используют метод определения адгезии Х-образным надрезом по ГОСТ 32702.
Испытания проводят не менее чем на трех различных участках покрытия с расстоянием не менее 10-20мм между ними и от края пластины.
Режущий инструмент держат перпендикулярно поверхности образца. Скорость резания должна быть от 20 до 40 мм/с. Аналогичным образом делают надрезы в перпендикулярном на правлении. В результате на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера.
После нанесения надрезов для удаления отслоившихся кусочков покрытия проводят мягкой кистью по поверхности решетки в диагональном направлении по пять раз в прямом и обратном направлении.
При проведении испытаний покрытий может быть использована липкая лента (ГОСТ 31149):в начале новой серии испытаний с катушки с лентой удаляют два полных витка ленты. При равномерной скорости отматывают и отрезают кусок длиной примерно 75 мм. Центр отрезанной ленты помещают на решетку параллельно одному из направлений надрезов и разглаживают ленту пальцем по поверхности решетки и на расстоянии не менее 20 мм за решеткой. Для проверки плотности контакта с покрытием прижимают ленту кончиком пальца или ногтем. Цвет покрытия, видимый через ленту, является показателем полного контакта. Через 5 мин после приклеивания ленты ее удаляют, держа за свободный конец и плавно отрывая за 0,5 - 1с под углом, примерно 60°.
Обработка результатов происходит визуально, внимательно, при хорошем освещении. Исследуют внешний вид поверхности надрезов испытуемого покрытия или по согласованию между заинтересованными сторонами, используя лупу. При осмотре поверхностей надрезов поворачивают пластинку таким образом, чтобы углы зрения и падающего света не ограничивались одним направлением.
Поверхность испытуемого покрытия классифицируют:
Балл 1. Края надрезов полностью гладкие, нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки (соответствует балл 0 по ГОСТ 31149).
Балл 2. Незначительное отслаивание покрытия в виде мелких чешуек в местах пересечения линий решетки. Нарушение наблюдается не более, чем на 5 % поверхности решетки (соответствует балл 1 по ГОСТ 31149).
Балл 3. Частичное или полное отслаивание покрытия вдоль линий надрезов решетки или в местах их пересечения. Нарушение наблюдается не менее, чем на 5 % и не более, чем на 35 % поверхности решетки (соответствует балл 2 и 3 по ГОСТ 31149).
Балл 4. Полное отслаивание покрытия или частичное, превышающее 35 % поверхности решетки (соответствует балл 4 и 5 по ГОСТ 31149).
Примечание. По ГОСТ 31149 (ИСО 2409:2013) применяется 6-бальная оценка результатов испытаний от 0 до 5.
За результат испытания принимают значение адгезии в баллах, соответствующее большинству совпадающих значений, при этом расхождение между значениями не должно превышать один балл.
СПРАВОЧНО:
1 Оборудование.
Режущая часть инструмента должна делать разрез V-образной формы через всю толщину покрытия и режущие кромки должны быть хорошо заточены.
Однолезвиевые режущие инструменты применяют для всех видов покрытий на твердой и мягкой окрашиваемых поверхностях. Многолезвиевые режущие инструменты не пригодны для толстых (>120 мкм) или твердых покрытий или покрытий, нанесенных на мягкую окрашиваемую поверхность.
Инструменты используют для нанесения надрезов вручную (этот способ нанесения надрезов наиболее часто применяется), но также может быть использован инструмент с механическим приводом для нанесения более однородных надрезов.
Использование режущего инструмента с механическим приводом должно быть согласовано между заинтересованными сторонами.
Разработано на основании
ГОСТ 31975-2017 «Материалы лакокрасочные. Метод определения блеска лакокрасочных покрытий под углом 20°, 60° и 85°»
ГОСТ 896— 2021 «МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ. Определение блеска лакокрасочных покрытий. Фотоэлектрический метод.»
Блеск лакокрасочного покрытия – оптическое свойство поверхности лакокрасочного покрытия, характеризующее ее способность зеркально отражать световые лучи.
Результаты измерения блеска представляют либо в процентах (значение отражения поверхности по отношению к эталону), либо – в единицах блеска.
Наиболее широко распространено деление лакокрасочных покрытий на 6 групп:
✔ Высокоглянцевый (High gloss) более 80
✔ Глянцевый (Gloss) 61–80
✔ Полуглянцевый (Satin, Semi-gloss) 36–60
✔ Полуматовый (Eggshell) 11–35
✔ Матовый (Mat, Matte) 6–10
✔ Совершенно матовый (Flat) 0–5
ГОСТ 31975. Стандарт устанавливает метод определения блеска лакокрасочных покрытий (далее – покрытий) с помощью блескомера с углами измерения 20°, 60° и 85°. Метод используют для определения блеска покрытий, нанесенных на плоские стеклянные и непрозрачные окрашиваемые поверхности без структурных дефектов.
Блеск – соотношение светового потока, отраженного от образца в зеркальном направлении к приемнику (источник и приемное устройство расположены под заданным углом), к световому потоку, отраженному в зеркальном направлении от стекла с показателем преломления 1,567.
Настоящий стандарт устанавливает метод определения блеска лакокрасочных покрытий (далее – покрытий) с помощью блескомера с углами измерения 20°, 60° и 85°. Метод не распространяется на определение блеска покрытий, обладающих металлическим эффектом.
Измерение блеска под углом 60° применяют для любых покрытий. Для высокоглянцевых или матовых покрытий измерения следует проводить под углом 20° или 85°.
Измерение блеска под углом 20°, при котором в приемном устройстве используется меньшая апертура, предназначено для более точного определения блеска покрытия более 70 единиц.
Измерение блеска под углом 85° предназначено для более точного определения блеска матовых покрытий.
ГОСТ 896. Настоящий стандарт устанавливает метод определения блеска лакокрасочных покрытий с помощью фотоэлектрического блескомера с углом измерения 45°. Настоящий метод используют для определения блеска лакокрасочных покрытий, нанесенных на плоские стеклянные пластинки или непрозрачные поверхности без структурных дефектов. Метод не распространяется на определение блеска текстурированных лакокрасочных покрытий (декоративных молотковых, «муар», «шагрень», «мороз»), покрытий, обладающих металлическим эффектом, лессирующих покрытий, так как структура и свойства поверхности лакокрасочного покрытия имеют значительное влияние на определение блеска и могут приводить к искажению полученных результатов
Разработано на основании
ГОСТ 5233-2021.МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ. Метод определения твердости покрытия по маятниковому прибору.
ГОСТ 4765-73. МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ Метод определения прочности при ударе.
ГОСТ 6806-73. МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ. Метод определения эластичности пленки при изгибе.
Твердость лакокрасочного покрытия – способность высохшего лакокрасочного покрытия сопротивляться проникновению или вдавливанию твердого тела.
ГОСТ 5233-2021. Метод определения твердости покрытия по маятниковому прибору.
В стандарте рассмотрен метод испытания лакокрасочного покрытия на твердость с помощью маятникового прибора типа ТМЛ с маятниками Кенига и Персоза. В основе действия прибора заложен принцип, заключающийся в том, что амплитуда колебаний маятника, касающегося поверхности лакокрасочного покрытия, уменьшается тем быстрее, чем меньше твердость покрытия. Маятники отличаются размерами, периодом и амплитудой колебаний. В связи с тем, что взаимодействие поверхности лакокрасочного покрытия и маятника зависит как от упругих, так и вязкоупругих свойств покрытия, то результаты испытаний, проведенных с использованием разных маятников, невозможно коррелировать. При определении твердости конкретного лакокрасочного материала следует использовать только один маятник. При выборе маятника следует руководствоваться следующими рекомендациями:
• на поверхностях с низким коэффициентом трения маятник Персоза может проскальзывать, что делает результат измерений недостоверным;
• показания прибора зависят от физических характеристик покрытия и от влияния условий окружающей среды.
Испытания проводят при определенной температуре, влажности воздуха и отсутствии потоков воздуха (сквозняков). На твердость покрытия также может влиять толщина лакокрасочного покрытия.
Настоящий стандарт распространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает количественный метод определения твердости лакокрасочного покрытия с помощью маятникового прибора типа ТМЛ. Настоящий стандарт устанавливает метод определения твердости по уменьшению числа колебаний маятника на однослойных покрытиях или многослойных покрытиях, полученных на основе различных лакокрасочных систем.
Данный метод не рекомендуется применять для определения твердости текстурированных лакокрасочных покрытий, покрытий, обладающих металлическим эффектом, и покрытий с большой толщиной. Вид применяемого маятника должен быть указан в нормативно-технической документации на испытуемый лакокрасочный материал.
ГОСТ 4765-73. Метод определения прочности при ударе. Стандарт распространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает метод определения прочности покрытий при ударе. Метод основан на определении максимальной высоты, при падении с которой груз определенной массой не вызывает видимых механических повреждений на поверхности пластинки с лакокрасочным покрытием.
Прочность покрытия при ударе условно выражают числовым значением максимальной высоты н сантиметрах, при падении с которой груз определенной массой не наносит механических повреждений покрытию испытуемого образца. За результат испытания принимают значение максимальной высоты, при которой получают три положительных определения испытания.
Если значение прочности покрытия при ударе неизвестно, то груз устанавливают на высоте 10 см, а затем приводят прибор в действие; при этом груз свободно падает на боек, который передает удар на пластинку, лежащую на наковальне. После удара груз поднимают, пластинку вынимают и рассматривают покрытие лакокрасочного материала в лупу с целью выявления механического повреждения (трещины, отслаивания).
Если указанные дефекты отсутствуют, то испытание повторяют, увеличивая высоту сбрасывания груза каждый раз на 5-10 см до тех пор, пока не обнаружатся первые повреждения покрытия – испытания проводят каждый раз на новом участке пластинки. Для каждой высоты определение повторяют не менее трех раз.
Если значение прочности покрытия при ударе указано в нормативно-технической документации на лакокрасочный материал, то груз устанавливают на заданную высоту.
ГОСТ 6806-73. Определения эластичности пленки при изгибе.
Настоящий стандарт распространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает метод определения эластичности пленки при изгибе. Метод заключается в определении минимального диаметра металлического цилиндрического стержня, изгибание на котором окрашенной металлической пластинки не вызывает механического разрушения или отслаивания однослойной или многослойной лакокрасочной пленки. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2546-80 и учитывает требования международного стандарта ИСО 1519-73.
Испытание проводят при (20±2) °С и относительной влажности воздуха (65±5) %, если нет других указаний в нормативно-технической документации на испытуемый материал. Пластинку накладывают на стержень наибольшего диаметра (20 мм) покрытием наружу и, плотно прижимая ее к стержню, плавно изгибают в течение 1-2 с на 180° вокруг стержня, затем покрытие в месте изгиба рассматривают в лупу на наличие трещин и отслаивания. Если эти дефекты отсутствуют, то производят изгибание пластинки каждый раз в другом месте последовательно от стержня большего диаметра к меньшему до тех пор, пока не будут обнаружены указанные выше дефекты.
За результат испытания принимают минимальный диаметр стержня в миллиметрах, при изгибании образца, на котором испытуемая пленка осталась неповрежденной. Оценку эластичности пленки при изгибе на металлическом стержне производят после испытания трех пластинок на одном и том же стержне. Результат испытания должен совпадать не менее, чем для двух испытуемых пластинок. Если совпадение не достигнуто, испытание повторяют на шести образцах.
Степень перетира пигментов в лакокрасочном материале влияет на качество получаемой пленки, на антикоррозионные и декоративные свойства лакокрасочных покрытий.
В высококачественной пленке размер частиц пигмента не должен превышать толщины высохшей пленки, в противном случае частицы, которые не могут полностью погрузиться в связующее вещество, при механическом воздействии легко могут быть вырваны из пленки. На месте вырванных частиц остаются полости, которые являются путями проникновения агрессивных сред и в дальнейшем становятся центрами коррозии.
Таким образом, покрытие, полученное из груботертого ЛКМ, более влагопроницаемо и менее стойко к механическим воздействиям, чем покрытие, образованное тонкорастертым материалом. При очень мелких размерах частиц могут теряться такие особенности краски как способность окрашенной поверхности дышать и пропускать влагу.
Диспергирование (от лат. dispergo – рассеиваю, рассыпаю)-это тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли.
Диспергирование имеет место в процессе производства лакокрасочных материалов всегда, когда необходимо ввести в состав пигменты и/или наполнители. Диспергирование в производстве ЛКМ означает разрушение агломератов пигмента, агломератов кристаллитов или первичных частиц или агрегатов и их распределение в жидкой фазе, обычно в растворе пленкообразователя или при производстве порошковых материалов-в расплаве полимера.
Диспергирование, как и измельчение, – это наиболее энергоемкая и технически сложная стадия в производстве пигментированных ЛКМ. Применение современных полимерных смачивателей-диспергаторов во многих случаях помогает решить эту проблему.
Смешение и предварительное диспергирование являются важными стадиями производства ЛКМ. Для повышения эффективности процесса диспергирования необходима предварительная подготовка материала: размер агломератов должен обеспечивать надежную работу диспергирующего оборудования. Поэтому правильный выбор оборудования для смешения и предварительного диспергирования имеет большое значение.
Для смешивания компонентов обычно используют следующие типы оборудования:
- для низко- и средневязких материалов – высокоскоростные диссольверы;
- для разбавления высоковязких паст или смачивания твердых частиц – мешалки типа «бабочка»;
- при проведении всего процесса в одной емкости смесительные и диспергирующие устройства комбинируют в смесителе, снабженном двумя валами.
Для изготовления конвейерных и авторемонтных, строительных и декоративных эмалей, многих материалов специального назначения необходимо использовать пигментные пасты с более высокой степенью дисперсности. В этом случае для диспергирования используется двухступенчатый каскад, состоящий из диссольвера и бисерной мельницы. Применение одной мельницы без диссольвера невозможно, т.к. на бисерную мельницу подается уже смоченный и частично дезагрегированный пигмент. Бисерная мельница применяется с целью окончательного измельчения агломератов пигмента - как для сокращения среднего эквивалентного диаметра частиц, так и для получения более узкого распределения их размеров.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПЕРЕТИРА
Степень перетира – показатель, характеризующий размер самых крупных частиц в пигментированных лакокрасочных материалах, диспергированных пигментах и наполнителях. Измеряется в микрометрах (мкм). Чем меньше размер частиц – тем лучше перетерт материал.
Степень перетира влияет на кроющую способность ЛКМ -способность ЛКМ перекрывать цвет окрашиваемой поверхности, блеск, качество поверхности, устойчивость к растрескиванию.
Если степень перетира:
- более 70 мкм - окрашиваемая поверхность имеет шероховатости;
- 15–70 мкм - поверхность окрашивается равномерно;
- менее 15 мкм – на поверхности появляются трещины (паропроницаемость покрытия опускается ниже 15 г/м2/сут).
Метод определения степени перетира пигментированных ЛКМ, диспергированных пигментов и наполнителей определяется с использованием соответствующего прибора – гриндометра («Клин»), отградуированного в микрометрах.
Гриндометр состоит из:
- измерительная плита, на которую нанесена шкала измерения;
- один или два паза (на поверхности измерительной плиты), глубина каждого паза равномерно уменьшается от 25, 50, 100 или 150 мкм с одного конца до нуля на другом конце;
- скребок.
Проводят три испытания при температуре (23 ± 2) °С, если другие условия не оговорены.
Проведение испытаний:
Гриндометр (чистый и сухой) устанавливают на гладкую горизонтальную поверхность. Образец испытуемого материала помещают в глубокий конец паза так, чтобы он незначительно переливался через края, важно избегать попадания в образец пузырьков воздуха.
Скребок устанавливают под углом 90º к измерительной плите, с небольшим нажимом перемещают от максимальной глубины паза к нулю с равномерной скоростью, в течение 1-3 секунд. Паз должен быть полностью заполнен образцом для испытаний, а избыток удален. После каждого испытания прибор очищают соответствующим растворителем.
Примечание: если вязкость образца такая, что не образуется гладкая поверхность, необходимо добавить в него минимальное количество разбавителя или пленкообразователя, перемешать и повторить испытания. Каждое разбавление должно быть отражено в протоколе испытаний. В некоторых случаях разбавление может привести к флокуляции (свертывание, образование хлопьевидных частиц), что влияет на степень перетира.
Обработка результатов:
Поверхность слоя испытуемого материала сразу же (в течение 6 сек.) осматривают на свету. Взгляд направляют перпендикулярно к длине паза (под углом зрения не более 30° и не менее 20°), отмечают точку, где впервые появились частицы.
Степень перетира характеризуется точкой на шкале, на которой видны от 5 до 10 частиц. Отдельные частицы, расположенные вне границы основного количества частиц, не учитывают.
Допустимые отклонения между параллельными определениями:
Диапазон определений прибора |
Предельно допустимое отклонение, мкм |
150 |
10 |
100 |
5 |
50 |
2 |
25 |
1 |
СПРАВОЧНО
Типовой прибор – гриндометр:
Разработано на основании
ГОСТ 27271-2014. «МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ
Метод определения жизнеспособности многокомпонентных систем».
Жизнеспособность лакокрасочного материала – это максимальное время, в течение которого лакокрасочный материал, выпускаемый в виде отдельных компонентов, может быть использована после смешения компонентов. Жизнеспособность измеряется либо в часах, либо в минутах. Если, например, продукт имеет жизнеспособность 4 часа, то это означает, что вязкость продукта увеличилась ровно в два раза через 4 часа.
Срок жизнеспособности установлен для каждой краски опытным путем в лабораторных условиях. Метод выглядит так. Берут составные компоненты краски и смешивают их в пропорциях, указанных в паспорте качества. Соотношение компонентов (по весу или по объему), количество, порядок смешивания, а также объем смеси, необходимый для испытаний, должны соответствовать указанным в НД или технической документации на лкм.
Двухкомпонентные краски высыхают за счет испарения растворителя и дальнейшей реакции химического отверждения между основой (компонентом А) и отвердителем (компонентом В). Смешанный материал имеет ограниченную жизнеспособность.
Так добавляют второй, третий и последующие компоненты, в том числе и разбавитель, если он предусмотрен. Компоненты добавляют небольшими порциями при постоянном перемешивании. Компоненты краски должны быть одной (комнатной) температуры.
Общая продолжительность смешивания во избежание потерь летучих веществ не должна превышать 3 мин.
ГОСТ 27271-2014. «МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ.
Метод определения жизнеспособности многокомпонентных систем».
Стандарт распространяется на лакокрасочные материалы, состоящие из нескольких компонентов, которые хранят отдельно и смешивают перед применением, и устанавливает метод определения срока их жизнеспособности после смешения компонентов путем определения конкретного(ых) показателя(ей) в лабораторных условиях.
Приложение Б регламентирует показатели.
Определение жизнеспособности по настоящему методу проводят двумя способами:
- по схеме проходит/не проходит, когда определяют конкретный(е) показатель(и) через установленный период времени;
- как определение жизнеспособности путем повторного определения конкретного(ых) показателя(ей) через установленные промежутки (интервалы) времени.
Настоящий стандарт не распространяется на быстро отверждающиеся (менее 15 мин) ЛКМ и не предназначен для определения жизнеспособности ЛКМ в процессе их нанесения.
Специальные системы, которые наносят при низких температурах, следует испытывать при наиболее низкой согласованной(ых) температуре(ах) для моделирования условий, при которых они будут использоваться на практике.