Коррозия металла — один из основных факторов, уменьшающих долговечность металлоконструкций и строительных материалов из углеродистой стали. Чтобы предотвратить реакцию с содержащимся в воздухе и воде кислородом, который запускает процесс коррозии, поверхность металла дополнительно защищают.
Наиболее распространенный способ — нанесение специальных защитных покрытий, в том числе полимерных. Основу порошково-полимерного покрытия составляют неорганические соединения (полиэтилен, полиамид, поливинилхлорид, полиэфир, полиамид, полиуретан). В смеси с красящими пигментами они образуют прочные пленки с высоким антикоррозийным эффектом и широкой палитрой оттенков.
Технология порошковой покраски
Технология базируется на свойстве полимеризации — способности частиц вещества под воздействием определенной температуры образовывать высокомолекулярные соединения с прочными связями путем цепной реакции.
Основная задача при создании антикоррозийной защиты заключается в обеспечении надежного сцепления полимерной пленки с поверхностью металла. Процесс порошковой покраски состоит из нескольких стадий:
- Подготовка поверхности.
Важнейший этап в создании качественного покрытия — предварительная обработка поверхности деталей. Недостаточная тщательность очистки приводит к плохому прилеганию защитной пленки и риску отслоения. С поверхности удаляются ржавчина и окислы и производится обезжиривание. Для этого применяются механическая очистка (абразивная, с помощью щеток или шлифовальных дисков) и химическое травление кислотами путем погружения в раствор или струйным способом. Затем поверхность промывается и высушивается. Для предотвращения вторичной коррозии проводится пассивация — обработка соединениями хрома и фосфора.
- Нанесение порошковой краски
Наиболее равномерное распределение красящего состава производится электростатическим напылением. На заземленное изделие наносится электростатически заряженный порошок из пневматического распылителя. Сила и скорость потока регулируются в зависимости от размера частиц краски и параметров изделия. Электростатическое поле обеспечивает оседание частиц на поверхности ровным слоем. Распыление может проводиться вручную или в автоматизированных камерах.
- Процесс полимеризации и образования покрытия.
Полимеризация проходит в специальной печи, создающей необходимую температуру. Изделие с напыленной краской выдерживается в ней в течение 15-30 минут при температуре 150-220 °С. За это время происходит расплавление состава и полимеризация с формированием пленки на поверхности металла.
При образовании пленки слиянием частиц краски вытесняется воздух, который при недостаточном прогреве может образовывать поры, нарушающие целостность покрытия. Во избежание этого нагрев печи должен превышать температуру плавления краски. Полимеризовавшийся расплав проникает в поверхностный слой металла, образуя прочное сцепление и создавая надежную преграду для воздействия окружающей среды. Затем происходит отвердевание при более низкой температуре. Затвердевшее покрытие должно остыть на воздухе.
Процессы полимеризации, отвердевания и остывания требуют разного времени и температурного режима в зависимости от размера детали. Для получения многослойного покрытия цикл повторяется.
Эффективность порошкового полимерного покрытия
По сравнению с широко распространенными лакокрасочными покрытиями порошковая покраска имеет более высокие показатели по ряду параметров:
- Степень адгезии (сцепления с поверхностью), уменьшающая риск отслоения защитной пленки;
- Равномерность распределения по поверхности;
- Скорость нанесения и готовности покрытия к эксплуатации (около 3 часов против высыхания лакокрасочного слоя от 5 до 12 часов);
- Экологичность и безопасность для здоровья. Отвердевшее и остывшее покрытие не выделяет вредных веществ;
- Устойчивость к механическим воздействиям и давлению;
- Пожаробезопасность и термостойкость;
- Безупречный внешний вид;
- Срок эксплуатации до 30 лет.
