Эмали и лаки на кремнийорганической основе

Эмали и лаки на кремнийорганической основе: читайте во всех подробностях

Среди огромного количества лакокрасочных материалов, представленных на современном строительном рынке, одно из лидирующих мест по праву принадлежит кремнийорганическим ЛКМ. Уникальные эксплуатационные характеристики и богатый выбор цветовой палитры обеспечивают кремнийорганические эмали высоким спросом потребителей.

Краткая характеристика

Кремнийорганические материалы представляют собой большое разнообразие жидкостей, смол и всевозможных каучуков. Их состав отличается высоким содержанием взаимодействующих между собой кислорода и кремния. Совместно они образуют очень прочные и устойчивые соединения. Суспензия с множеством компонентов содержит красящие пигменты. В зависимости от необходимых эксплуатационных характеристик, в них добавляют:

силиконовые смолы;
модифицирующие добавки;
органические растворители.

Кремнийорганические краски делятся на два вида: с ограниченной степенью термостойкости и термостойкий.

Первый вариант применяют для окрашивания фасадной части строений. Такая краска выпускается разных цветов и оттенков. На ограничение уровня термостойкости влияют входящие в состав пигменты. Они не выдерживают температуру свыше +150оС. Их структура разрушается и в результате покрытие теряет свой цвет. Срок эксплуатации такого вида продукции составляет 10−15 лет.

Термостойкая эмаль находит применение в предотвращении коррозии на поверхностях из титана, стали и алюминия. Она служит защитой деталям промышленного оборудования от влажной среды и длительного действия температуры. Ее часто используют для покраски печей, каминов, дымоходов и других видов отопительного оборудования. Покрытие не допускает снижения прочности материалов, которые подвергаются кристаллизации солей.

Другие публикации

Антикоррозионная эмаль с термостойкостью до 600 градусов

Грунтовки по металлу в качестве первого этапа антикоррозионной защиты поверхности

Защитная грунт-эмаль по ржавчине

Высококачественная кремнийорганическая эмаль, обладающая термостойкостью до 900°С

Факторы, влияющие на качество получаемого покрытия и его долговечность

Подробно разбираем особенности грунт-эмалей с молотковым эффектом

Эффективная и недорогая антикоррозионная грунт-эмаль

Нюансы окрашивания наружных поверхностей кирпичных печей в быту

Технологические проблемы, возникающие на стадии окрашивания

Материалы, обеспечивающую антикоррозионную защиту поверхностей в агрессивных средах

Состав

Основное преимущество кремнийорганической краски – её термостойкость – достигается благодаря большей энергии связи атомов кремния и кислорода в макромолекуле кремнийорганического соединения по сравнению с обычным углеродосодержащим полимером.

В состав кремнийорганической краски добавляют антикоррозийные вещества для улучшения защиты от меняющихся погодных условий, этилцеллюлозу и акриловые лаки для уменьшения времени высыхания, карбидные слои и эпоксидные смолы для лучшей устойчивости к агрессивным механическим повреждениям.

Разнообразие цветовых оттенков достигается добавлением в структуру эмали органических и неорганических пигментов, которые не теряют цвет при температуре до +150 ˚C.

Эмали

Кремнийорганическая эмаль КО-88

Двухкомпонетная эмаль для стальных, титановых, алюминиевых поверхностей с диапазоном температур от -30 до +500ºС, бензо- и влагостойкими свойствами.

Кремнийорганическая эмаль КО-174

Атмосферостойкое, теплостойкое покрытие с высокой адгезией для окраски фасадов зданий, бетонных и металлических поверхностей.

Кремнийорганическая эмаль КО-813

Двухкомпонентная антикоррозийная эмаль. Термо- атмосферо- водо- и бензостойкая, используется при температуре до +500ºС.

Кремнийорганическая эмаль КО-814

Эмаль для тепло- газо- и нефтепроводов, дымовых труб, деталей автомобилей и других металлических поверхностей. Диапазон рабочих температур от -30 до +400°С.

Сфера применения

Благодаря своим уникальным свойствам кремнийорганические эмали завоевали хорошую репутацию в области ремонта, строительства и отделочных работ. При строительстве зданий кремнийорганические краски не только обеспечивают надежную защиту от негативных факторов, но и декорируют стены сооружаемых конструкций.

Благодаря доступности и обширным возможностям кремнийорганические соединения применяются также в металлургии, атомной энергетике, портовых конструкциях, электростанциях, машиностроительной, судостроительной, химической отрасли, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, дорожных покрытиях, гидроизоляции и гидротехнических сооружениях. Такие составы наносят на магистральные трубопроводы и строительную штукатурку, мосты, кирпичные сооружения, нефтепроводы, транспортирующие хладагенты.

В пищевой отрасли кремнийорганические эмали также нашли применение, но для окрашивания поверхностей существуют некоторые санитарно-гигиенические требования.

Согласно этим нормам лакокрасочные изделия делятся на следующие виды:

краски, которые могут быть применены для всех видов поверхностей;
материалы с ограничениями.

Кремнийорганические краски первого вида применяются в школах, детских садах, поликлиниках. Отлично подходят для окрашивания кухни, столовой и других комнат. Установленные стандарты позволяют безопасно их использовать без ограничений.

Кремнийорганические эмали второго вида используются только для определенных работ, которые разрешены санитарными требованиями. С перечнем возможного применения таких составов можно ознакомиться на этикетке упаковки лакокрасочного изделия.

Расход

Для двукратной обработки поверхности на 1 м² необходимо 170-250 граммов эмали. В зависимости от пористости поверхности, расход может несколько варьироваться. У термостойких красок расход намного меньше, поскольку их наносят на поверхность из металла, которая не способна впитывать в себя эмаль. В этом случае потребуется 150 граммов эмали на 1 м².

Плюсы и минусы

Плюсы кремнийорганических ЛКМ:

Покрасочные работы можно проводить при температуре от + 40 до -20 ˚C;
Покрытие выдерживает экстремальные температурные условия (от -60 до +150, +600 ˚C в зависимости от термоустойчивости);
Продолжительный срок службы: более 15 лет;
Прекрасная защита от коррозии и попадания влаги;
Большой выбор цветов;
Хорошие электроизоляционные свойства;
Относительно невысокая цена;
Не растворяются в большинстве растворителей и химически инертны по отношению к большинству химических реактивов.

Минусы кремнийорганических ЛКМ:

Сильные токсичные испарения, выделяемые составом при высыхании, очень вредны для человека;
Непосредственный контакт с кремнийорганической краской в течение длительного времени воздействует на слизистые человека и наносит вред здоровью;
Кремнийорганика может использоваться только для наружных работ;
Нельзя наносить на влажные поверхности: после дождя, снега или инея.

Советы по нанесению

Краски с применением кремнийорганических соединений наносят на окрашиваемую поверхность с соблюдением технологии малярных работ:

Подготовка поверхности. Если поверхность металлическая, необходимо удалить грязь, пыль и ржавчину. После удаления приступают к обезжириванию поверхности растворителями. Поверхность очищают либо вручную, либо механическим методом.

При необходимости можно загрунтовать поверхность в несколько слоев, если смесь совместима с кремнийорганической эмалью.

После нанесения грунтовочной смеси необходимо дать поверхности полностью высохнуть, так как кремнийорганической краской нельзя покрывать влажную поверхность.

Подготовка красящих составов перед нанесением. Кремнийорганические составы продаются уже в готовом к использованию виде. Но если по каким-то причинам смесь оказалась слишком густой, ее разводят толуолом и ксилолом, после чего тщательно перемешивают раствор.

Для уменьшения расхода нельзя разбавлять эмаль, поскольку в этом случае образующаяся пленка не будет достаточно прочной и качественной.

Нанесение эмали. Красящий состав можно наносить краскопультом, кистью, валиком, аэрографом. Окрашивание проводится в пределах температур от -20 до +40 градусов. Но самым важным условием является то, что краска наносится на сухую поверхность.

На металлическое покрытие эмаль наносится в два слоя, а на бетонное, цементное и кирпичное – в три. После нанесения каждого слоя необходимо дать время высохнуть покрытию.

Наиболее важным параметром, который необходимо контролировать при нанесении эмали на поверхность, считается толщина образуемой пленки. Самый оптимальный вариант – 40-50 микрон. Для быстрого высыхания специалисты советуют использовать обдув или инфракрасные обогреватели.

Советы по использованию кремнийорганической эмали найдете в следующем видео.

Где применяется

Краска кремнийорганическая фасадная широко применяется в строительстве для декоративного атмосферостойкого окрашивания наружных поверхностей зданий и сооружений. Используется также для защитного покрытия кирпичных, бетонных, каменных, оштукатуренных деревянных и предварительно загрунтованных металлических элементов строений.

Гидрофобные свойства краски находят применение при защитном окрашивании фундаментов строений и поверхностей из шифера.

Кремнийорганическая эмаль с высокой термостойкостью широко используется в промышленности для окрашивания и защиты различных нагревательных приборов, деталей электродвигателей, трансформаторов и двигателей внутреннего сгорания. В качестве зашиты от воды и коррозии металлов применяется в мостостроении, судостроении, для окрашивания опор и портовых конструкций.

Нашла широкое применение на всех промышленных производствах и предприятиях народного хозяйства, где требуется работа механизмов, устройств, резервуаров и помещений в экстремальных температурных или атмосферных условиях.

Эмали и лаки на кремнийорганической основе

Кремнийорганическая эмаль среди огромного количества лакокрасочной продукции выделяется своими особыми уникальными свойствами. На основе кремнийорганического соединения созданы краски, которые имеют исключительную стойкость к воздействиям высоких и низких температур, что сделало их востребованными во многих отраслях промышленности и строительства.

Особые свойства

Краски на основе кремнийорганических соединений имеют ряд положительных характеристик:

Обладают высокой термоустойчивостью и морозоустойчивостью (переносят температурные колебания до 60 градусов).
Обладают отличной водостойкостью.
Прекрасно переносят воздействие агрессивной среды.
Не выгорают и не меняют цвет под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Промышленностью выпускается большое количество различных цветов этих лаков и красок, что дает возможность без проблем выбрать нужный оттенок.
Небольшой расход краски при покрытии поверхностей делает эти материалы экономически выгодными.
Недорого стоят.
Отлично наносятся на поверхности при температурах от –20 градусов до + 40.
Обеспечивают металлу, окрашенному такими покрытиями, высокую антикоррозийную защиту.

Недостатком лаковых эмалей на основе кремнийорганических соединений является высокая токсичность испарений при высыхании. При длительном контакте с ними у человека возникает реакция как на наркотические вещества.

В связи с этим такие материалы используются исключительно для наружных уличных работ. Если покрасочные работы ведутся в помещении, необходимо использовать респиратор.

Области применения

Чаще всего кремнийорганическая краска и лак применяются при проведении внешних отделочных работ в строительстве. Эти материалы благодаря таким своим техническим характеристикам,как устойчивость перед влиянием атмосферных осадков и долговечность, используют для покрытия поверхностей фасадов и уличных строений.

Такие краски не только создают защиту поверхности зданий и строений, они способны отлично декорировать их и украшать. Эти лакокрасочные материалы прекрасно держатся на поверхностях:

штукатурки;
бетона;
кирпича;
камня;
шифера;
различных металлов.

Лакокрасочный покрывающий слой, нанесенный на поверхности печных труб, дымоходов, электрических печей, прекрасно переносит особо высокие температуры без изменения цвета и нарушения стойкости и целостности поверхности.

Благодаря особым огнеупорным и изолирующим свойствам, лаки и краски на кремнийорганической основе применяются для окраски изделий, используемых в быту для приготовления пищи и переносящих частое нагревание.

Для этих целей применяются особые лакокрасочные материалы, которые относятся к группе пищевых лаков, допущенных к покрытию изделий, контактирующих с продуктами питания людей и животных.

В соответствии с санитарно-пищевыми требованиями эти материалы бывают двух видов:

Лаки и краски, имеющие разрешение на применение на любых поверхностях без ограничения. Такие материалы пригодны для применения их в любых целях, в том числе и в общественных зданиях, больницах, детских садах и школах.
Лакокрасочные материалы, имеющие ограничения и допущенные для некоторых видов работ.

Лакокрасочные материалы, имеющие разрешение на неограниченное их применение, часто используются для покрытия внутренних поверхностей жестяных консервных банок.

Подготовка поверхностей

Любые лакокрасочные материалы, в том, числе и те, что изготовлены с применением кремнийорганических соединений, необходимо наносить на окрашиваемые предметы, точно соблюдая технологию ведения малярных работ.

Если дело касается покрытия металлов, то следует предварительно очистить изделие от грязи, следов масел, ржавчины, остатков старой краски. После того как все загрязнения будут удалены, очищенный металл необходимо обезжирить. Обезжиривание поверхностей происходит при помощи растворителей.

Очистку поверхностей под покраску производят ручным или механическим способами. В случае необходимости, некоторые поверхности перед окрашиванием покрываются одним или двумя слоями грунтовочной смеси, совместимой с лакокрасочными материалами.

Расход грунтовочных смесей и красок зависит от площади покрываемой поверхности, количества слоев и качества окрашиваемой основы. Для окраски бетона или кирпича понадобится большее количество грунтов и краски, чем при нанесении их на металлы.

После грунтования необходимо на некоторое время отложить дальнейшие малярные работы, чтобы дать грунту полностью высохнуть. Кремнийорганические составы не наносят на влажные, покрытые росой, инеем, снегом поверхности.

Подготовка красящих веществ к нанесению на поверхности

Кремнийорганическая эмаль продается уже готовой к употреблению, и никаких манипуляций перед ее употреблением производить не нужно. Если она по каким-то причинам загустела, ее можно развести до необходимой консистенции ксилолом или толуолом. После того как разбавители будут добавлены в основной красящий состав, полученную смесь необходимо тщательно перемешать.

Не рекомендуется разбавлять лаки и краски с целью уменьшения их расхода, так как в этом случае пленка, образуемая разбавленной краской, будет иметь более низкие показатели прочности и качества, понизится ее декоративность и водостойкость.

Окрашивание поверхностей

Эмали,лаки и краски на кремнийорганической основе могут наноситься:

аэрографом;
краскопультом;
ручным окрашиванием кистью или валиком;
методом погружения изделия в красящее вещество.

Окрашивание можно производить при температуре окружающей среды от –20 до +40 градусов Цельсия. Единственным обязательным условием является то, что окрашиваемая поверхность должна быть полностью сухой.

Металлические поверхности окрашиваются в два-три слоя, покрытие красками бетона, штукатурки, цемента и кирпича происходит тремя слоями. Перед нанесением каждого последующего слоя предыдущему дают просохнуть. Чем более пористая и рыхлая основа у поверхности, тем выше расход лакокрасочных материалов.

Такие замечательные свойства кремнийорганических эмалей и красок, их высокий уровень термостойкости, долговечность и особая прочность, сделали их особо востребованными в производстве, строительстве и быту.

Кремнийорганические эмали и лаки

Даже среди более чем обширного рынка лакокрасочной продукции кремнийорганические лаки и эмали выделяются своими особыми уникальными свойствами. Данные материалы производятся на основе кремнийорганических смол, что позволяет сохранять покрытию свои защитные свойства как под воздействием высоких температур (до 750°С), так и низких (до -60°С). В качестве пленкообразующих используются полиорганосилоксаны, придающие покрытиям устойчивость к воздействию высоких температур, сохраняющееся в течение длительного времени.

Также среди положительных характеристик материалов::

длительный срок службы (срок службы эмали КО-870 в условиях УХЛ и УХЛ1 составляет 15 лет);

влагостойкость и паропроницаемость;

разнообразие цветовой палитры у эмалей;

атмоферостойкость, стойкость к УФ-излучению;

возможность нанесения при низких и высоких температурах (от -20°С до +40°С) и высокой влажности.

К минусам можно отнести токсичность материала, поэтому особенно важно при нанесении соблюдать все правила безопасносного нанесения материалов.

Кремнийорганические эмали и лаки, как и любые другое лакокрасочные покрытия, следует наносить, соблюдая технологию проведения окрасочных работ.

В первую очередь это означает тщательную подготовку поверхности. Если мы собираемся окрашивать металл, то его следует предварительно очистить от грязи, следов масел, ржавчины, окалины, остатков старой краски. Обезжиривание производится ветошью, смоченной ксилолом, толуолом или растворителями марок Р-4, Р-5, 646.

При использовании кремнийорганических лаков и эмалей обязательным является абразивоструйная обработка окрашиваемой поверхности. Очистка от ржавчины, прокатной окалины, слоев старой краски производится до степени 2 по ГОСТ 9.402-2004 (табл.9) или степени Sа2– Sа2,5 по ГОСТ Р ИСО 8501-1:2014. Если в силу обстоятельств такая обработка невозможна допускается очистка поверхности металла до степени St 3 по ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 механизированным инструментом. После очистки поверхности абразивоструйным методом обезжиривание не производится.
Подготовленная поверхность должна быть окрашена в течение 6 часов при хранении на открытом воздухе и в течение 24 часов при работе внутри помещения.

Важно помнить, что термостойкость и адгезия наносимого далее покрытия напрямую зависит от тщательности проводимой подготовки поверхности.
При использовании лаков и эмалей в качестве защитного покрытия по бетону/железобетону, поверхность должна быть очищена от грязи и пыли и высушена.

Кремнийорганические эмали и лаки не предусматривают использование грунтовок, так как сами обладают отличной адгезией, поэтому наносятся на “чистый” металл.

Так как конструкции из бетона и железобетона отличает высокая пористость и водопоглощение материала, то по желанию клиента, эмали и лаки КО могут использоваться в системе: кремнийорганический лак в качестве пропитки и эмаль как финишное покрытие. В тех случаях, когда цена на эмаль значительно превышает цену на лак, такое решение может значительно снизить расходы на окрашивание.

Непосредственно окрашивание производится по сухой, обезжиренной поверхности при температуре окружающего воздуха и подложки от -30°С до +40°С.

Лаки и эмали можно наносить всеми популярными способами — пневматическое и безвоздушное распыление, вручную кистью или валиком, однако предпочтение отдаетcя пневмо- безвоздушному нанесению, так как именно этот способ позволяет регулировать толщину слоя, оказывающее в дальнейшем значительное влияние на свойства покрытия.
При пневмонанесении металлические поверхности окрашиваются не менее чем в 2 слоя «мокрый по мокрому» с промежуточной выдержкой в течение 5-7 мин. при температуре (20±2)ºС. Второй слой сушат в сушильном шкафах или при температуре (20±2)ºС.

Одной из особенностью нанесения кремнийорганических эмалей и лаков является “горячая сушка” покрытия. При эксплуатации покрытия при температуре выше 100°С и (или) в условиях агрессивной среды (бензин, солевой туман, минеральное масло) необходимо в процессе ввода оборудования в эксплуатацию произвести горячее отверждение (постепенный нагрев покрытия до температуры эксплуатации).

Бетонные, асбоцементные, оштукатуренные, цементнопесчаные поверхности окрашиваются эмалями в три слоя.

Кремнийорганические эмали и лаки являются поистине уникальным материалом. Они незаменимы в качестве антикоррозийного покрытия для поверхностей, которые подвергаются сильному нагреву (до +750 градусов) и воздействию высокой влажности. Чаще всего их применяют для окрашивания печей, дымоходных труб, отопительных котлов, трубо- и теплопроводов, электродвигателей и каминов. Эмали, обладающие повышенными гидрофобными свойствами, можно использовать для защитной обработки шифера и фундамента зданий.

Эмали и лаки на кремнийорганической основе

Особые свойства

Краски на основе кремнийорганических соединений имеют ряд положительных характеристик:

Обладают высокой термоустойчивостью и морозоустойчивостью (переносят температурные колебания до 60 градусов).
Обладают отличной водостойкостью.
Прекрасно переносят воздействие агрессивной среды.
Не выгорают и не меняют цвет под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Промышленностью выпускается большое количество различных цветов этих лаков и красок, что дает возможность без проблем выбрать нужный оттенок.
Небольшой расход краски при покрытии поверхностей делает эти материалы экономически выгодными.
Недорого стоят.
Отлично наносятся на поверхности при температурах от –20 градусов до + 40.
Обеспечивают металлу, окрашенному такими покрытиями, высокую антикоррозийную защиту.

Недостатком лаковых эмалей на основе кремнийорганических соединений является высокая токсичность испарений при высыхании. При длительном контакте с ними у человека возникает реакция как на наркотические вещества.

Области применения

штукатурки,
бетона,
кирпича,
камня,
шифера,
различных металлов.

Для этих целей применяются особые лакокрасочные материалы, которые относятся к группе пищевых лаков, допущенных к покрытию изделий, контактирующих с продуктами питания людей и животных.

В соответствии с санитарно-пищевыми требованиями эти материалы бывают двух видов:

Лаки и краски, имеющие разрешение на применение на любых поверхностях без ограничения. Такие материалы пригодны для применения их в любых целях, в том числе и в общественных зданиях, больницах, детских садах и школах.
Лакокрасочные материалы, имеющие ограничения и допущенные для некоторых видов работ.

Подготовка поверхностей

Подготовка красящих веществ к нанесению на поверхности

Не рекомендуется разбавлять лаки и краски с целью уменьшения их расхода, так как в этом случае пленка, образуемая разбавленной краской, будет иметь более низкие показатели прочности и качества, понизится ее декоративность и водостойкость.

Окрашивание поверхностей

Эмали,лаки и краски на кремнийорганической основе могут наноситься:

аэрографом,
краскопультом,
ручным окрашиванием кистью или валиком,
методом погружения изделия в красящее вещество.

Кремнийорганические краски: состав и применение

Что такое кремнийорганическая краска

Кремнийорганическая краска – это красящий материал, созданный на основе полиорганосилоксановых полимеров. Многокомпонентная суспензия, содержащая различные красящие пигменты, в которую могут добавляться в зависимости от нужных эксплуатационных характеристик модифицирующие добавки, силиконовые смолы и органические растворители.

Существует два вида кремнийорганической краски:

С ограниченным уровнем термостойкости. По большей части применяется для окрашивания фасадов строений, выпускается в широкой палитре. Ограничения связаны с термостойкостью пигментов, которые входят в состав эмали. При температуре выше +150 ˚C структура пигментов разрушается и покрытие утрачивает свой цвет. Срок эксплуатации этой категории эмалей 10 – 15 лет.
Термостойкая. Применяется для предотвращения коррозии на стальных, титановых и алюминиевых поверхностях, для защиты от длительного температурного воздействия или влажный среды деталей промышленного оборудования. Эту категорию эмали часто применяют для покраски печей, дымоходов, каминов и другого отопительного оборудования во избежание снижения прочности материалов, подверженных кристаллизации солей.

Состав

Основные характеристики

Кремнийорганические краски используют для наружной отделки. Эта категория лакокрасочных материалов соответственно обладает характеристиками, необходимыми для окрашивания поверхностей, находящихся на открытом воздухе:

Устойчивость к ультрафиолету. Высокая сопротивляемость воздействию солнечных лучей;
Водопроницаемость (абсорбция). После полного высыхания краски проникновение воды не наблюдается;
Способность к истиранию: стойкость достигает более трёх с половиной тысяч циклов;
Время высыхания. Полностью высыхает в течение двух часов после нанесения последнего слоя;
Термоустойчивость. Термостойкие эмали выдерживают температуру до +600 ˚C.

Плюсы и минусы

Плюсы кремнийорганических ЛКМ:

Покрасочные работы можно проводить при температуре от + 40 до -20 ˚C;
Покрытие выдерживает экстремальные температурные условия (от -60 до +150, +600 ˚C в зависимости от термоустойчивости);
Продолжительный срок службы: более 15 лет;
Прекрасная защита от коррозии и попадания влаги;
Большой выбор цветов;
Хорошие электроизоляционные свойства;
Относительно невысокая цена;
Не растворяются в большинстве растворителей и химически инертны по отношению к большинству химических реактивов.

Минусы кремнийорганических ЛКМ:

Сильные токсичные испарения, выделяемые составом при высыхании, очень вредны для человека;
Непосредственный контакт с кремнийорганической краской в течение длительного времени воздействует на слизистые человека и наносит вред здоровью;
Кремнийорганика может использоваться только для наружных работ;
Нельзя наносить на влажные поверхности: после дождя, снега или инея.

Где применяется

Гидрофобные свойства краски находят применение при защитном окрашивании фундаментов строений и поверхностей из шифера.

Особенности работы: подготовка поверхности, окрашивание

Кремнийорганическая эмаль может наноситься на окрашиваемую поверхность несколькими способами:

С помощью малярного валика или кисточки. Таким способом очень сложно контролировать толщину покрытия, которая влияет на адгезию с окрашиваемой поверхностью, а также на дальнейшие эксплуатационные свойства;
С помощью пневматического краскораспылителя. Недостаток в большом расходе лакокрасочного материала и немалом количестве ядовитых испарений в воздухе от входящих в состав краски растворителей;
Окрашиваемая деталь полностью погружается в красящее вещество. При условии определённых размеров детали и наличия подходящей по объёму ёмкости.

Чтобы толщина слоя эмали при покраске не превышала рекомендуемых 30 – 50 мкм, чаще всего её наносят без всякой грунтовки, но в 2 – 3 слоя с разницей примерно в 15 минут. В некоторых случаях для окрашивания металлических поверхностей необходима предварительная очистка, обезжиривание с помощью растворителей, а затем грунтование в пару слоёв.

Старое потрескавшееся покрытие удаляют механическим или химическим способом. Прочие поверхности перед покраской тщательно очищают от жирового налёта, пыли и других загрязнений.

Фасадная кремнийорганическая эмаль благодаря специальным добавкам высыхает на открытом воздухе. Для термостойкой эмали существуют промышленные сушки, которые обдувают окрашенную поверхность при высокой температуре.

Окрашивание поверхностей кремнийорганическими лакокрасочными материалами необходимо производить с обязательным соблюдением правил техники безопасности. При всех замечательных, полезных свойствах кремнийорганики эти эмали остаются очень токсичными, поэтому для работы с ними необходима специальная защита.

Кремнийорганические термостойкие ЛКМ

КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ЛКМ).

ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ.

Ассортимент кремнийорганических лаков и эмалей постоянно расширяется. Понимание защитных возможностей кремнийорганических покрытий возможно лишь при комплексном подходе к рассмотрению их физико-механических свойств. Оптимальное применение различных лакокрасочных покрытий возможно лишь при глубоком понимании и учете всех физико-химических и механических явлений, происходящих в пленкообразующей основе как в изолированном состоянии, так и в процессе эксплуатации покрытия.

При высоких рабочих температурах у металлов и неметаллов, как правило, снижается прочность, а у металлов — еще и коррозионная стойкость. В связи с этим возникает вопрос о защитных покрытиях, которые должны сочетать в себе антикоррозионные свойства и термостойкость.

Наиболее распространенным способом защиты конструкционных материалов от разрушающего воздействия коррозионной среды является нанесение лакокрасочных покрытий, а лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе кремнийорганических соединений на протяжении многих десятилетий входят в ряд важнейших термостойких защитных покрытий, способных противостоять действию температур 200-600°С.

Эмали на основе кремнийорганических смол (кремнийорганические эмали) используют для окраски и защиты дымовых труб, котлов, электрических печей, электродвигателей, трансформаторов, печей обжига и крекинга на химических заводах, выхлопных труб и глушителей двигателей внутреннего сгорания, теплообменников и выпарных аппаратов, внутренних стенок сушильных шкафов, паропроводов высокого давления, а также хозяйственных нагревательных приборов.

Эмалевые краски на основе модифицированных кремнийорганических смол, например специально разработанные композиции для защиты металлических поверхностей от одновременного воздействия влаги и высокой температуры, используют для окраски мостов, питательных резервуаров, водонапорных башен, различного медицинского и сигнализационного оборудования и т. д.

Кремнийорганическая краска обладает свойствами высокой термостойкости и в этом отношении является уникальным материалом.

Максимальные температуры, которые выдерживают различные кремнийорганические эмали.

Количество слоев покрытия

Предельная температура, °С

Добавки органических смол улучшают адгезию, эластичность покрытий, сопротивление истиранию, ускоряют время высыхания кремнийорганических эмалей. Обычно для модификации кремнийорганических пленкообразующих веществ применяют эфиры целлюлозы, алкидные, эпоксидные, акриловые, фенолформальдегидные смолы и др.

Модифицированные кремнийорганические смолы приобретают ряд ценных свойств, присущих органическим смолам. Например, смолы, содержащие ароматические радикалы, обеспечивают более высокую термостойкость, но снижают эластичность покрытия. Добавки этилцеллюлозы или акриловой смолы позволяют получать пленку воздушной сушки (т.е. высыхающую при нормальной температуре). Введение карбамидной смолы повышает твердость пленки, а эпоксидная смола увеличивает стойкость покрытия к воздействию агрессивных сред.

Для улучшения технологических и физико-химических свойств кремнийорганических покрытий используют специальные отвердители. Их применяют для снижения температуры и времени отверждения, для стабилизации покрытия (по возможности, при высоких температурах) и для того, чтобы избежать изменений цвета и внешнего вида покрытий при нагревании и т. д.

В качестве отвердителей применяют сложные композиции на основе титанофосфороорганических соединений, силазанов (соединений с чередующимися атомами кремния и азота) и элементосилазанов. Введение этих соединений в значительной степени способствует повышению термостойкости кремнийорганических полимеров за счет введения в цепь полимера гетероатомов или их группировок, а также повышению термоокислительной стабильности за счет введения группировок, которые являются носителями антиоксидантных свойств.

Главное преимущество покрытий с применением полиорганосилазанов состоит в том, что они высыхают в естественных условиях. Ведь недостатком кремнийорганических полиорганосилоксановых пленкообразующих веществ является высыхание пленок на их основе в относительно короткие сроки только при высоких температурах (200–250°С). Известно, например, что все кремнийорганические лаки на основе чистых кремнийорганических смол являются лаками горячей сушки. Введение силазановой связи в кремнийорганические полимеры позволило разрешить эту проблему.

Положительный эффект от введения подобных отвердителей выражается также в том, что покрытия повышают свою прочность: не растрескиваются при нагревании, не подвергаются термоокислительной деструкции. Такие покрытия стабильны при перепадах температур от -40 до +300 °С.

Возможность низкотемпературного отверждения кремнийорганических композиций значительно расширила области применения: их стали использовать для атмосферостойкой защиты фасадов зданий и металлоконструкций, для предохранения арматуры железобетона от электрокоррозии, для теплоизоляционной защиты различных конструкций и т. д.

Пигментирование кремнийорганических соединений.

Пигменты различаются по величине и форме частиц, смачиваемости пленкообразующих, химической реакционной способности, воздействию на скорость высыхания покрытия. Иными словами, влияние пигментов на свойства покрытий весьма существенно.

Выбор пигментов для кремнийорганических эмалей зависит от предполагаемой температуры эксплуатации изделий. Для интервала температур 250-300°С в качестве пигментов могут использоваться газовая сажа, графит, двуокись титана, титанат хрома, хромат цинка, а также окиси кобальта, хрома, магния, железа, алюминия, цинка, кадмия, меди и другие окиси металлов и их соли. Из органических пигментов рекомендуется применение зеленого фталоцианина и красного толуидина. При температурах эксплуатации 300–400°С применяются в основном вышеуказанные окислы металлов. Более термостойкие покрытия получаются при использовании таких металлических пигментов, как алюминиевая пудра и цинковая пыль.

Наиболее широко для пигментирования кремнийорганических эмалей используется алюминиевая пудра, способствующая образованию пленок, термически стойких при 500–600°С. Укрывистость ее очень высока, что объясняется способностью частиц располагаться в верхнем слое пленки. Отражая световое, а также УФ- и ИК-излучение, алюминиевая пудра предупреждает старение пленок, поэтому такие покрытия претерпевают минимальные изменения внешнего вида при нагревании. Одновременно покрытия с использованием алюминиевой пудры улучшают распределение тепла в металлических конструкциях, препятствуя местным перегревам и окислению сварных швов.

Эксплуатационные свойства покрытий, в том числе и кремнийорганических, во многом определяются качеством подготовки поверхности перед окраской. Этот этап особенно важен при создании термо- и коррозионно-стойких покрытий, поскольку наличие жировых загрязнений снижает смачиваемость поверхности лакокрасочным материалом, в результате чего адгезия покрытия с поверхностью снижается. Если на металлических конструкциях имеются, к тому же, остатки ржавчины, то под пленкой покрытия начинают активно протекать коррозионные процессы. Следы окалины тоже значительно снижают свойства покрытий, т. к. в присутствии влаги окалина способствует локализации процесса электрохимической коррозии (по отношению к стали она является катодом). Но нужно помнить, что на гладкой поверхности защитные покрытия при нагреве разрушаются быстрее, чем на шероховатой.

Кроме того, термостойкость, физико-механические свойства защитных кремнийорганических термостойких эмалей зависят от вида металла, подвергающегося окраске. Термостойкие покрытия применяют в основном на стальных и титановых подложках, способных выдерживать высокие температуры.

В практике существуют многочисленные способы подготовки поверхности к окраске, которые по методу воздействия можно условно разделить на механические и химические. Это струйная очистка с использованием различных абразивов, очистка механизированным инструментом, ручная очистка, обезжиривание разнообразными органическими растворителями и щелочами, травление, пассивирование, химическое оксидирование, хроматирование и фосфатирование и т.д.

Можно выделить следующие закономерности в подготовке некоторых поверхностей для нанесения лакокрасочных материалов (ЛКМ). Для улучшения защитных свойств кремнийорганических покрытий, нанесенных на углеродистые и малолегированные стали, работающие при температуре до 400 °С, рекомендуется фосфатировать поверхность металла. Режим фосфатирования выбирается исходя из целевого назначения деталей. Для придания максимальной коррозионной стойкости используют толстые покрытия фосфата железа и марганца.

Для легированных сталей наиболее подходящим вариантом является подготовка поверхности сухой струйной очисткой с кварцевым песком, обдув корундовым песком или травление с последующей пассивацией.

Поверхность металла очищают, покрывают ее сначала каким-либо химически активным подслоем, после чего уже наносят кремнийорганическую эмаль. Такой подход гарантирует сохранение всех прочностных и защитных свойств покрытия, его термостойкости и устойчивости к перепаду температур при одновременном улучшении адгезионных свойств, что объясняется химическим взаимодействием макромолекул кремнийорганического покрытия с поверхностным веществом на металле, образующимся в результате реакции, протекающей между металлом и подслоем. Этот способ подготовки поверхности рекомендуется применять при окраске крупногабаритных или тонкостенных изделий, когда использование других способов очистки поверхности затруднено.

Для обработки прокорродировавших металлических поверхностей достаточно часто применяют так называемые преобразователи ржавчины (их используют без предварительного удаления продуктов коррозии, имеющих толщину до 100 мкм).

Технология нанесения покрытия.

Кремнийорганические термостойкие лаки и эмали можно наносить любым методом окрасочной техники. Наиболее популярным остается метод пневматического распыления, но его недостатком является большой расход лакокрасочного материала (ЛКМ) вследствие значительного количества перераспыла и выделения большого количества паров растворителей.

Метод окраски кистью сопряжен с наименьшей потерей ЛКМ, однако этим способом невозможно наносить быстросохнущие или плохо растушевывающиеся эмали. Главным же недостатком этого метода является невозможность регулирования толщины покрытия. А как известно, толщина покрытия влияет на такие его физико-химические характеристики, как адгезия, термо- и атмосферостойкость, защитные свойства, долговечность и т. п.

Таким образом, учитывая слабые адгезионные свойства кремнийорганических полимеров и лакокрасочных материалов (ЛКМ) на их основе, крайне важным является обеспечение для кремнийорганических покрытий оптимальной толщины пленки. Обычно она не должна превышать 40–50 мкм. При большей толщине покрытие будет растрескиваться или отслаиваться от подложки.

Именно по этой причине кремнийорганические покрытия очень часто наносятся без грунтовок: ведь необходимо строго регламентировать толщину защитной пленки для обеспечения работоспособности при высоких температурах. Иногда для повышения защитных свойств покрытий, как это принято в защитных лакокрасочных системах, кремнийорганические покрытия сочетают с термостойкими грунтовками: например, типа ВГ-6 — в сочетании с эмалями КО-88, КО-814, КО-822, КО-84. Немаловажным этапом технологического процесса окраски является сушка покрытия. Сушку кремнийорганических покрытий обычно производят в сушильных печах при нагреве до температуры 150–200°С. При интенсивной обдувке окрашенной поверхности изделия процесс высыхания ускоряется (однако надо иметь ввиду, что при этом снижается эластичность образующегося покрытия). Инфракрасные нагреватели позволяют в значительной степени интенсифицировать этот процесс, поскольку они нагревают металлическую подложку, и прогрев пленки происходит изнутри.

Применение катализаторов отверждения кремнийорганических пленок позволяет значительно снизить температуру сушки и даже производить ее при температуре окружающей среды.