Несмотря на широкое применение полиэфиров в производстве лакокрасочных материалов, разработка порошковых полиэфирных красок значительно задерживалась из-за отсутствия промышленного выпуска твердых полиэфиров. Они появились только в середине 60-х годов и в 1975 году составили в мировом производстве около 15-20% выпуска термоотверждаемых порошковых красок.

Полиэфирные порошковые краски обычно делят на несколько групп. Прежде всего, это широко распространенные полиэфиры, отверждаемые триглицидилизоциануратом (ТГИЦ). В течение многих лет велись разработки по улучшению только таких ПК, несмотря повышенную токсичность как летучих веществ, выделяющихся при отверждении, так и самих покрытий, по сравнению с описанными выше эпоксидами и эпокси-полиэфирами.

Однако в последнее время, в связи с особым вниманием к экологии и безвредности применяемых материалов, разработаны и стали производиться полиэфирные порошковые краски, обладающие всеми преимуществами первых при сниженной токсичности. Покрытия на их основе допускаются к контакту с пищевыми продуктами, могут применяться для окраски детских игрушек и мебели, при их отверждении не выделяются особо вредные вещества. При этом стоимость ПК и, соответственно, себестоимость окраски единицы площади возрастает незначительно.

Полиэфирные покрытия отличаются прежде всего атмосферостойкостью, механической прочностью и повышенной стойкостью к истиранию. По атмосферостойкости данные покрытия не уступают никакому другому порошковому материалу. Диэлектрические показатели близки к показателям эпоксидных покрытий. Однако щелочестойкость полиэфирных покрытий низка.

Обычно эксплуатируют покрытия толщиной 60-120мкм. Они обладают высоким глянцем и хорошей адгезией к металлам, в том числе и к легким сплавам.

Полиэфирные покрывные лаки с высокой атмосферостойкостью и высоким глянцем используются в многослойной технологии (например, диски колес) для окончательной отделки изделия.

Назначение полиэфирных покрытий: алюминиевые фасонные профили, архитектурно-строительные конструкции, диски колес и детали машин, сельскохозяйственное оборудование, садовый инвентарь и т.д.

ПОЛИЭФИРНЫЕ ПОРОШКОВЫЕ КРАСКИ

К полиэфирным ПК относят также так называемые “полиуретаны”, отверждаемые блокированным изоцианатом и отличающиеся рядом особенностей.

Основным недостатком первых полиуретанов была проблема летучих соединений, выделяющихся в процессе отверждения покрытия, и как правило приводящих к дефекту покрытия (образование кратеров), а при большой толщине слоя и к пористости. Максимальный предел толщины покрытия составлял 100мкм. Но несмотря на это, потребителей полиуретанов привлекала исключительная твердость, химстойкость, блеск и поверхностная текстура этих покрытий. Разработки последних лет по созданию новых изоцианатов позволили решить не только эту проблему, но добиться того,что современные полиуретаны сопоставимы по атмосферостойкости с полиэфирами, содержащими ТГИЦ.

Полиуретановые покрытия характеризуются устойчивым блеском, обладают водо- и атмосферостойкостью, стойкостью к жидкому топливу, минеральным маслам, растворителям.

Они применяются для защиты изделий, подвергающихся трению, абразивному износу, некоторых видов химического оборудования и емкостей для хранения жидких и газообразных химических веществ. Так же пригодны в качестве грунта при нанесении других порошковых красок (эпоксидных, полиакрилатных и т.д.).

Технология получения покрытия на основе порошковых красок во многом одинакова с технологией получения покрытий из обычных жидких ЛКМ. Отличие заключается в отсутствии в составе ПК жидкой в нормальных условиях фазы, которую необходимо удалять или превращать в твердую, и, конечно, самим физическим состоянием краски: твердое тело в виде тонкоизмельченного порошка, требующее для образования пленки покрытия на поверхности окрашиваемого изделия временного перевода в жидкое состояние.

В соответствии с этим, в технологической цепочке процессов получения покрытия исключается процесс удаления жидкости при включении обязательной стадии термообработки при температуре выше температуры плавления материала ПК, а аппаратура для нанесения ПК приспосабливается к работе с порошком. Остаются почти без изменений процессы подготовки поверхности перед нанесением. Таким образом, технологическая цепочка окраски изделия порошковой краской складывается из следующих стадий и процессов:

Подготовка поверхности: обезжиривание, удаление загрязнений и окислов, при необходимости и возможности - преобразование (конверсия) поверхности для повышения адгезии и защиты от коррозии (фосфатирование, хроматирование).

Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность.

Формирование пленки покрытия: оплавление, отверждение, охлаждение.

Полиэфирные порошковые краски обычно используются в масштабах промышленных производств и применяются для окрашивания металлических деталей или конструкций. В домашних условиях осуществить покраску при помощи этих составов практически невозможно, так как для этого необходимо специальное, довольно сложное, оборудование. Обойтись привычными малярными кистями или валиком никак не получится.

Полиэфирная порошковая краска – что это?

Материал представляет собой твёрдую дисперсию, в состав которой входят:

• плёнкообразующие вещества,
• сиккативы (отвердители, ускоряющие процесс высыхания),
• пигменты (вещества, отвечающие за цветообразование),
• различные добавки, обеспечивающие краске высокие технические характеристики.

Полиэфирные порошковые краски не имеют в составе никаких растворителей, также отсутствует эпоксидная смола. Эти красящие средства относятся к группе термоотверждаемых плёнкообразующих покрытий.

При их производстве смешиваются все составляющие под действием высоких температур, полученная масса охлаждается и измельчается, после чего просеивается. Благодаря этому порошок становится однородным на выходе. Дисперсия отличается гомогенностью, физико-химическим постоянством, стабильностью при хранении и во время эксплуатации.

Свойства

В описании материала обычно можно прочесть, что данное покрытие предназначается для металла; тем не менее, на современном производстве выпускаются порошковые составы на основе полиэфира, которые отлично взаимодействуют с деревянными, пластмассовыми и другими поверхностями. Положительные качества:

1. Экономичность. Окрашивание происходит практически без потерь материала.
2. Богатство цветовой палитры и, как следствие, декоративность получаемого покрытия.
3. Прочная адгезия (краска обладает надёжным сцеплением с основой).
4. Высокая устойчивость к агрессивному химическому воздействию.
5. Хорошая укрывистость и возможность получения достаточно плотного покрытия в результате одного окрашивания.
6. Отсутствие неровностей и потёков даже на вертикальных поверхностях.
7. Короткое время сушки.
8. Высокие антикоррозионные свойства.
9. Стойкость к резким перепадам температуры и любым атмосферным явлениям: граду, снегу, дождю (в том числе, и кислотному).
10. Отсутствие реакции покрытия на ультрафиолет (стабильность цвета).

Полиэфирные краски используются в автомобилестроении, при производстве спортивного инвентаря, для покраски деталей велосипедов, электроинструментов, садовой и бытовой техники. В первую очередь эти покрытия предназначены для защиты поверхностей от агрессивного внешнего воздействия.

Практика показывает, что они прекрасно справляются с поставленной задачей. Недостатки всё-таки тоже имеются: в составе присутствуют токсичные компоненты; нанести такую краску самостоятельно очень сложно.

Процесс окрашивания

Подготовительный этап заключается в зачистке поверхностей от ржавчины, если таковая имеется, обезжиривании, нанесении грунтовочных составов и высушивании. Далее полиэфирная краска наносится на деталь путём распыления порошка. Заключительный этап – термическое воздействие (от 140 до 220 °С), при котором происходит оплавление и полимеризация покрытия. На поверхности образуется прочная эластичная защитная плёнка.

При окрашивании вручную порошок наносится при помощи пистолета-распылителя, после чего деталь помещается в камеру, где и происходит термообработка. Когда процесс полностью автоматизирован, все этапы осуществляются непосредственно в камере, на стенках которой расположены форсунки, через них состав попадает на окрашиваемую поверхность.

После полимеризации покрытия изделие сушится; по истечении необходимого времени, готовая деталь извлекается.

Удаление покрытия

При проведении реставрационных работ зачастую возникает необходимость в снятии полиэфирной порошковой краски с поверхности. Для этого используются пескоструйные установки, абразивные частицы под высоким давлением направляются на старое покрытие, таким образом, достигается эффект, схожий с обработкой детали наждачной бумагой. Зачищенную поверхность освобождают от пыли, обезжиривают, снова грунтуют и повторно окрашивают.

Достоинства и возможности

Стоит отдельно отметить некоторые свойства этого необычного материала, которые делают его особенно привлекательным для потребителя.

Стойкость к химическому воздействию

Покрытия, получаемые при использовании полиэфирных красок, обладают повышенной стойкостью к следующим веществам:

• растворы кислот: серной, соляной, азотной, уксусной, лимонной, фосфорной и других,
• спирт этиловый и метиловый,
• масла на минеральной основе,
• метилэтилкетон,
• соединения, содержащие карбоксил,
• ацетон.

Благодаря обработке полиэфирными красящими средствами, значительно повышается срок эксплуатации деталей самых разных конструкций.

Декоративность

Полиэфирные краски широко используются при декоративной отделке. Кроме разнообразия цветов и оттенков, можно получить дополнительные интересные визуальные эффекты.

Муар

Высохшая поверхность напоминает фактуру наждачной бумаги. Такое покрытие универсально, поскольку позволяет не только замаскировать мелкие дефекты на окрашиваемой основе, но и придать изделию эстетичный внешний вид.

Шагрень

Покрытие похоже на кожу особой выделки (отсюда и название); так же как и эффект «муара» скрывает изъяны на поверхности и придаёт ей особую элегантность. Такую отделку часто можно встретить на металлических входных дверях или офисной мебели.

Эффект молотковой чеканки

Поверхность смотрится очень декоративно и ассоциируется со старинным железом, которое вручную обрабатывали молотком. Оригинально, красиво и практично.

Металлики

Покрытие имитирует золото, серебро или хром; может быть глянцевым или матовым. Часто используется для окрашивания деталей авто, мебельной фурнитуры, сантехники, бытовых приборов, и прочих декоративных элементов интерьера.

Полиэфирные покрытия

Полиэфирные покрытия отличаются от всех других прозрачностью, твердостью и зеркальным блеском. Эти свойства, хотя и в меньшей степени, присущи и полиуретановым покрытиям. Отремонтировать их в домашних условиях нельзя. Для того чтобы узнать, каким лаком следует покрыть мебель, рекомендуется сделать пробу. Для этого на незаметный участок поверхности нужно пипеткой нанести каплю 10%ного раствора гидроксида натрия. Если мебель покрыта спиртовым лаком, покрытие через 2-3 мин растворится. В том случае, когда пленка не растворилась, на то же место следует нанести каплю растворителя для нитролаков (ацетон, растворители 646, 647 и т. д.). Если и при этом пленка не растворится, значит покрытие алкидное, полиэфирное или полиуретановое.

При потускнении покрытия блеск можно восстановить с помощью различных полирующих средств, поступающих в розничную торговлю.

При повреждении всего лакового покрытия его следует удалить и нанести новое. Старую лаковую пленку снимают тон

кими шлифовальными шкурками либо с помощью растворителей. Удалять лаковую пленку с поврежденного участка следует очень осторожно, чтобы одновременно не снять с поверхности древесины порозаполняющие составы и красители. Если после снятия старой лаковой пленки не нарушены грунтовка, порозаполнение древесины и ее окрасочный слой, можно приступить к восстановлению лакировки.

Для реставрации нитроцеллюлозных покрытий лучше всего использовать мебельные нитролаки в аэрозольной упаковке. В этом случае участки, которые не требуется лакировать, защищают бумагой или слоем вазелина.

Нитролак наносят в 3-4 слоя. Масляный лак можно наносить тампоном в 2-3 слоя, давая каждому слою лака высохнуть перед нанесением следующего. При ремонте алкидного покрытия чаще всего используют лак ПФ283. Вновь нанесенное лаковое покрытие нужно отполировать.

Кухонную мебель и другие предметы домашнего обихода, имеющие непрозрачное покрытие, можно перекрасить. Перед окраской старое покрытие следует обезжирить: для этого достаточно протереть его уайтспиритом (если покрытие масляное или алкидное) или растворителем 646 (если покрытие нитроцеллюлозное). По старому покрытию обычно красят кистью в 2 слоя. При этом для окраски по масляным и алкидным покрытиям обычно применяют масляные краски и эмали (ПФ223, ПФ115 и др.), а по нитроцеллюлозным покрытиям - эмали НЦ25 и НЦ132.

Потребителю необходимо знать, что различные полимер-покрытия характеризуются различной устойчивостью к УФ-излучению (цветостой­кость), к температуре (термостойкость), к агрессивным средам и механическим воздействиям и другим факторам.

Рассмотрим основные типы полимерных покрытий.

Акрил

Полимерное кровельное покрытие акрил представляет собой лакокрасочный слой, который является чрезвычайно нестойким, его легко повредить при монтаже кровли. Он имеет теплостойкость до +120°С, но выцветает на солнце за 5 лет, к тому же обладает средней стойкостью к коррозии и уже через 2-З года эксплуатации начинает отшелушиваться. Толщина слоя 25 мкм. Минимальная температура обработки –10°С. Рекомендуется использовать только для временных сооружений.

Полиэстер (полиэфирная эмаль)

Толщина кровельного покрытия составляет 25-30 мкм, и поэтому стойкость к механическим воздействиям не высока. Более устойчив к механическим воздействиям полиэстер с посыпкой кварцевым песком, однако он существенно дороже. К тому же при его транспортировке возникает ряд проблем, связанных с возможностью повреждения нижнего слоя металлических листов.
Полиэстер обладает высокой цветостойкостью и пластичностью. Теплостойкость порядка +120°С. Покрытие из полиэстера может быть глянцевым и матовым (модифицированным тефлоном). Целесообразен для зданий с невысокой эксплуатационной нагрузкой.

Пластизоль (поливинилхлорид)

Полимерное пластизолевое покрытие благодаря большой толщине (175-200 мкм) является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям. Однако его из-за низкой температурной стойкости и низкой стойкости к УФ-излучениям (при нагреве прямыми солнечными лучами свыше +80°С материал быстро стареет) не рекомендуется использовать в южных регионах.
Имея большую толщину, пластизоль обладает высокой коррозионной стойкостью, что создаёт дополнительную защиту в условиях загряз­нённой окружающей среды. Идеальный материал для изготовления фальцевых кровель. Цветостойкость его существенно ниже полиэстера (покрытие через несколько лет равномерно теряет яркость цвета).

Пурал

Это новый тип кровельного покрытия на полиуретановой основе, модифицированной полиамидом. Материал имеет хорошую химическую устойчивость, выдерживает солнечное излучение, высокие температуры и большие суточные температурные перепады. Минимальная температура при ра­боте с листами, покрытыми Pural, 15°С, максимальная - +120°С. Толщина покрытия составляет 50 мкм. Легко обрабатывается как при про­филировании, так и при монтаже. Имеет шелковисто-матовую поверхность.

PVF2 (полидифторионат)

PVF2 на 80% состоит из поливинилфторида, на 20% из акрила. Покрытие прочное, выдерживает мороз до –60°С и не теряет своих свойств при температуре +120°С. Наиболее устойчив к УФ-излучению, практически не выцветает. Имеет богатую цветовую палитру, может быть с глянцевой или матовой поверхностью, с оттенком металлик. По сравнению с другими покрытие является наиболее дорогостоящим, обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и к механическому повреждению.
Наиболее целесообразно применять на морских побережьях, зданиях химической промышленности и т.д

Полимерное покрытие - это уникальная возможность защитить металлические поверхности. Это самый эффективный и современный способ борьбы с коррозией, которая рано или поздно все равно появляется на металлических изделиях.

В чем суть?

Для улучшения эксплуатационных свойств металла используются полимеры, которые могут вступать в реакцию в определенных условиях. Подобные покрытия представляют собой сухие составы на основе порошка мелкой дисперсии, куда дополнительно добавляются отвердители, наполнители и пигменты. Полимерное покрытие было выбрано для повышения металла не случайно: металлы проводят электрический ток, как следствие, заряд передается изделию, в результате чего образуется Оно притягивает частицы порошка, удерживая их на поверхности обрабатываемого изделия. Особенность полимерного покрытия - в высокой степени устойчивости к любым видам воздействия. Кроме того, оно эстетично.

Как проходит полимеризация

Цех порошковой окраски состоит из нескольких участков:

• Участка подготовки изделий: чтобы полимерное покрытие было нанесено правильно и равномерно, металлическое изделие сначала тщательно очищается от пыли, ржавчины, грязи. Целесообразно использовать эффективную и фосфатирование. Обязательный этап - обезжиривание металлической поверхности.
• Камеры напыления: в окрасочной камере выполняется непосредственно термическая, она способна нагреться до температуры в 200 градусов и прогревается равномерно. Порошок начинает плавиться, за счет чего образуется ровное и гладкое покрытие по всей поверхности металла, заполняются и его поры.
• Полимеризация изделия выполняется в камере охлаждения: здесь температура постепенно падает, а полимерная пленка становится тверже. Спустя 24 часа полимерное покрытие уже готово к эксплуатации.

Технология окраски: в чем суть

Нанесение порошкового покрытия выполняется в несколько этапов. На первом обрабатываются поверхности. Очень важно, чтобы металлические изделия были тщательно очищены от загрязнений, окислов, а обезжиривание поверхности будет способствовать улучшенной сцепляемости. После подготовки выполняется этап маскировки, то есть скрываются те элементы металлического изделия, на которые не должен попасть порошковый состав.

Детали, которые должны быть обработаны, завешиваются на транспортную систему, затем отправляются в камеру покраски. После напыления на металле образуется порошковый слой. На этапе полимеризации формируется покрытие, которое представляет собой оплавление слоя краски.

В чем особенности?

Металл, обработанный полимерным покрытием, отличается надежностью и повышенной прочностью. Объясняется это тем, что образуется герметичная монолитная пленка, полностью покрывающая поверхность изделия и прочно держащаяся на нем. Благодаря полимерному покрытию металл обладает:

• высокой адгезией к поверхности;
• высокой прочностью и износоустойчивостью;
• длительным сроком эксплуатации при сохранении первоначальных свойств;
• богатой цветовой гаммой;
• быстрым производственным циклом.

Полимерное выполняется на основе различных материалов и красящих порошков. Выбор конкретного вещества зависит от того, для каких целей наносится покрытие, насколько важны декоративные свойства.

Полиэстер

Для полимерного покрытия металла чаще всего используется именно полиэстер. Это недорогой материал, обладающий высоким уровнем гибкости, формуемости, к тому же он может эксплуатироваться в любых климатических условиях. Лист с полимерным покрытием на основе полиэстера отличается стойкостью к ультрафиолетовому излучению и коррозии. Материал образует качественную и прочную пленку на поверхности, благодаря чему при любых условиях транспортировки стальные листы доставляются в целости.

Широко используется и матовый полиэстер: покрытие имеет совсем маленькую толщину, а поверхность металла получается матовой. Особенность данного материала - в высокой цветостойкости, хорошей стойкости к коррозии и механическому воздействию.

Пластизоль

Еще одно популярное полимерное покрытие металла - пластизоль. В составе этого декоративного материала - поливинилхлорид, пластификаторы; внешне он привлекает внимание тисненой поверхностью. Это самое дорогое покрытие, и в то же время самое стойкое к механическим повреждениям благодаря большой толщине покрытия. С другой стороны, материал не обладает высокой температурной стойкостью, а потому под воздействием солнечных лучей при высокой температуре покрытие будет портиться. За счет большой толщины стойкость к коррозии пластизоля высокая.

Популярна сталь с полимерным покрытием на основе пурала, которая отличается шелковисто-матовой структурной поверхностью. Стойкость к перепадам температуры и воздействию химических веществ делает данный состав популярным для обработки металлов.

Характеристики стали с полимерным покрытием

Особенности материалов с полимерным покрытием - в прочности, формуемости, высокой коррозийной стойкости. После обработки сталь обретает прекрасный внешний вид, которому можно придать любые цвета и оттенки. Прокат выполняется по ГОСТ, полимерное покрытие получается качественным. Окрашенный прокат может иметь одно- или двухслойное покрытие, возможны варианты, когда вещество наносится с одной или с обеих сторон. Благодаря полимерному покрытию улучшаются эксплуатационные свойства стали:

• металл с полимерным покрытием может быть переработан в готовые изделия;
• покрытие распределяется по поверхности равномерно, поэтому и степень защиты равномерная;
• отсутствие пор служит залогом хорошего уровня защитных свойств;
• сталь отличается хорошей адгезией;
• металл может сохранять защитные и декоративные свойства больше 10 лет.

С экономической точки зрения с полимерным покрытием более выгодна: во-первых, она способствует высокой производительности и качеству, так как снижается себестоимость нанесения покрытий. Во-вторых, покупателю не нужно самому вкладывать средства в дополнительную обработку стали для защиты ее поверхности. Отметим, что антикоррозионные свойства оцинкованной стали, которая обработана полимерным покрытием, зависит от толщины слоя. Чтобы повысить срок эксплуатации стальных изделий, они дополнительно покрываются двумя слоями полимера, что делает защиту металла еще выше.

Особенности покрытия

Полимерное покрытие - это пленка, которая обладает целым комплексом уникальных эксплуатационных характеристик. Предварительно окрашенный прокат создается на основе нескольких типов полимеров. Любой материал, обработанный на основе такого метода - стальной лист или сетка с полимерным покрытием - отличается ударопрочностью, стойкостью к воздействию коррозии и высокой адгезией. Немаловажно и то, что порошковое окрашивание позволяет сделать поверхность металла любой с точки зрения цвета, в том числе и искусственно состаренной, например, под стиль антик.

Сегодня популярен такой способ окраски стального проката, как Coil Coating. Суть метода в том, что покрытие наносится на автоматизированной линии, то есть листы рулонного проката обрабатываются на линии, после чего на них валиковыми машинами наносится покрытие. Данная технология получила распространение благодаря тому, что нет потерь материалов, а сама линия более производительна, а потому и выгодна.

Как и при любых других отделочных работах, сначала требуется подготовить поверхность, после чего выполняется ее окраска. Данная технология позволяет вести качественную обработку стали, алюминия и белой жести. Таким образом, полимерное покрытие - это возможность улучшить эксплуатационные свойства металла, повысить его защитные свойства и обеспечить длительность эксплуатации.