Основные свойства ЛКМ. Контроль качества

Комплекс свойств лаков, красок, эмалей, грунтовок и шпатлевок, определяю­щих их качество, включает свойства жидких лакокрасочных систем до их от­верждения и свойства покрытий.

 К основным свойствам жидких лакокрасочных систем (прозрачных и непро­зрачных) относятся:

1. химические (содержание основного вещества, отдельных компонентов, не­летучих и летучих веществ, водорастворимых солей, воды, золы и др., кислот­ное число, рН и др.);
2. физико-химические [плотность, вязкость, продолжительность высыхания (от­верждения), укрывистость (для непрозрачных материалов);
3. малярно-технические (сорность, степень перетира, наноснмость, «розлив», стекаемость).

 К основным  свойствам  лакокрасочных  покрытий   (пленок)   относятся:

1. декоративные (цвет, внешний вид, блеск);
2. физико-механические (адгезия, твердость, эластичность, прочность при рас­тяжении и изгибе, ударная прочность, износостойкость); -
3. защитные (устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, стой­кость к перепаду температур, термо-, морозо- и тропикостойкость);
4. малярно-техническне (способность шлифоваться и полироваться);
5. электроизоляционные (электрическая прочность, удельное объемное электри­ческое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь);
6. химические — стойкость к действию кислот, щелочей, агрессивных газов, воды, масла, бензина, мыльного раствора, эмульсий и других химических ре­агентов.

Специфическими свойствами должны обладать так называемые специальные лакокрасочные материалы и покрытия (например, токопроводимостью, стой­костью к глубокому холоду, открытому пламени, к рентгеновским и другим ви­дам излучений, к биологическим воздействиям и др.).

Для получения химически стойких, тропикостойких, атмосферостойких лако­красочных покрытий с хорошими защитными и декоративными свойствами и длительным сроком службы необходима специальная подготовка окрашиваемой поверхности, правильный выбор антикоррозионной грунтовки, покрывных лако­красочных материалов, оптимальной технологии окраски и сушки.

Важнейшее значение имеет контроль качества в процессе производства и выпуска готового лакокрасочного материала, а также при последующей ок­раске изделий.

Контроль качества в лакокрасочной промышленности включает проверку соответствия сырья, полупродуктов и готовой продукции нормам показателей, установленным для ннх действующими государственными стандартами (ГОСТ), отраслевыми стандартами (ОСТ) и техническими условиями (ТУ). Контролю, а при необходимости тем или иным видам испытаний должны подвергаться сырье и полупродукты как получаемые от поставщиков, так и производимые на данном предприятии. Особое значение имеет пофазный контроль производства.

Так, при производстве масляных и масляно-смоляных лаков контроль проводят на стадиях термообработки (проверяется правильность загрузки компонентов, температурный режим, вязкость лаковой основы), разбавления основы (темпера­тура), типизация лака (цвет, вязкость,. продолжительность высыхания) и его очистку. Для глифталевых и пентафталевых лаков возникает необходимость дополнительного контроля хода алкоголиза масла глицерином или пентаэрит-ритом (завершение процесса устанавливают пробой на растворимость в этило­вом спирте), за проведением этерификацни фталевым ангидридом и последую­щим увариванием, окончание которого определяют на основании измерения вязкости.

При производстве эмалей контроль ведут на стадиях замеса (проверка од­нородности и смачиваемости), перетира (степень которого определяют по методу клина), составления эмали (проверка цвета, вязкости, укрывнстости, продолжи­тельности высыхания, содержания нелетучих веществ), а после окончательной очистки проверяют внешний вид пленки эмали.

Для водоэмульсионных красок контролируют однородность и полноту рас­творения, а также содержание нелетучих веществ еще на стадии приготовления водного раствора вспомогательных веществ, затем определяют степень перетира при приготовлении пигментных паст на краскотерочных машинах или в шаро­вых и бисерных мельницах, проводят контроль внешнего вида, вязкости, рН и содержания нелетучих веществ после смешения пигментных паст с водной дис­персией пленкообразующего компонента и, наконец, проверяют цвет и другие показатели конечного продукта.

Существует множество методов испытаний лакокрасочных материалов и покрытий, а также используемых для их изготовления сырья и полупродуктов. К основным из них можно отнести следующие:

1. физико-химические (цвет, степень блеска, прозрачность, укрывистость, вязкость, плотность, маслоемкость, летучесть, показатель преломления, свето­стойкость н др.);
2. физико-механические (твердость пленки, прочность покрытия при из­гибе, растяжении и ударе, износостойкость, адгезия лакокрасочного материала, эластичность пленки, удлинение свободной пленки при растяже­нии и др.);
3. химические [кислотное и йодное число, число омылении, рН, зольность, состав (содержание основного вещества, летучих и нелетучих веществ, водо­растворимых солей, ароматических веществ и т. д.), химическая стой­кость и др.;
4.  электрические (электрическая прочность пленки, удельное объемное элек­трическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь и др.);
5. атмосферостойкость (срок службы покрытия в разных климатических зо­нах, стойкость к меленню, выветриванию, растрескиванию и др.);
6. малярно-технические (степень перетнра, наносимость, способность покры­тия шлифоваться и полироваться и др.);
7. ускоренные климатические испытания (в везерометрах, гидростатах, ка­мере солевого тумана и др.).

 

На все существующие методы испытаний лакокрасочных материалов и по­крытий, за исключением ускоренных климатических испытаний, имеются стан­дарты.

За последние 20—30 лет произошли значительные сдвиги в области освое­ния инструментальных физико-химических методов испытаний- лакокрасочных материалов, позволивших осуществить частичную автоматизацию контроля, ускорить выполнение  анализа  t  получением  более точных   и  объективных данных.

Большое распространение получил метод газожидкостной хроматографии для качественного и количественного анализа сырья и готовой продукции, на^: пример для определения состава масел и растворителей, содержания основного вещества и примесей в различных мономерах и смолах. В особенности этот метод незаменим для разделения смесей.

Из электрохимических методов следует выделить метод полярографии для определения качественного и количественного состава мономеров, смол, пигмен­тов, а также сточных вод. Достоинства полярографического метода — возмож­ность одновременного анализа в одной пробе нескольких веществ без их разде­ления, исключительная быстрота (несколько минут) и точность определения. Применяются также другие электрохимические методы анализа: кондуктометрия, кулонометрня, потенцнометрия, высокочастотное титрование и др.

Кроме того, для анализа лакокрасочных материалов применяются оптиче­ские методы — поляриметрия, рефрактометрия, колориметрия, нефелометрия, а также методы электронной микроскопии, рентгеновской спектроскопии, масс-спектрометрии, электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного ре­зонанса.

При рассмотрении свойств лакокрасочных материалов необходимо сказать об их токсичности и пожароопасности. Токсичность лакокрасочных материалов обусловлена главным образом содержанием в них органических растворителей (ацетона, метилэтилкетона, циклогексанона, ксилола, толуола, этилацетата, бу-тилацетата и др.).

Кроме того, в состав лакокрасочных материалов входят дру­гие токсичные компоненты — соединения свинца и хрома, формальдегид, фтале-вый ангидрид, фенол, стирол, гексаметнленднамин и др. Пожароопасность лако­красочных материалов характеризуется температурами вспышки, воспламенения и самовоспламенения, пределами взрывоопасное.