Применение полиуретановых эластомеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время к полиуретанам относят обширный класс полимеров, зачастую сильно отличающихся химической природой, строением цепи и свойствами, но неизменно содержащих уретановые группы -NHCOO-. Полиуретаны являются универсальным материалом: на основе полиуретанов изготавливают эластичные, полужесткие и жесткие материалы. Полиуретаны перерабатывают практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой. На их основе получают все известные типы материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок. Наконец, изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности.

Полиуретаны широко применяются в производстве клеев, герметиков и покрытий. К последним относятся и алкидные лаки, отверждаемые изоцианатами, полиуретановые лаки и уретановые каучуки, использующиеся для дублирования тканей и других субстратов. Эти материалы отлично зарекомендовали себя во многих областях. Благодаря технологичности и исключительной долговечности, эти материалы всё время находятся в поле зрения изготовителей изделий из полиуретановых материалов.

Возможности получения столь разнообразных материалов заложены в особенностях химического строения полиуретанов и неограниченных возможностях регулирования их структуры. Путем изменения степени сшивания теоретически можно получать полимеры с любыми физико-механическими свойствами, характерными для пластиков - от термопластичных до термореактивных. Кроме того, физико-механические свойства этих полимеров можно изменять варьированием химических групп, находящихся между уретановыми звеньями. Это обычно приводит к более тонким изменениям физико-механических свойств.

Таким образом, теоретически путем изменения степени сшивания и комбинирования химических групп, находящихся между уретановыми звеньями в молекуле полимера, можно получить полимеры любой жесткости, причем, возможности эти по существу не ограничены. Даже в простейших линейных полимерах всегда имеются два радикала, варьируя которыми можно придать полимерам различные свойства. Обычно используют разветвленные полимеры, в которых имеется не два, а три, четыре или более различных радикалов. Этим разнообразием свойств материалов на основе полиуретанов и объясняется их широкое применение в промышленности в настоящее время.

Отличительной особенностью полиуретанов является то обстоятельство, что в их разработку внесли вклад практически все промышленно развитые страны. Этот класс полимеров привлек внимание американских исследователей после второй мировой войны.

В начале 30-х годов Карозерс (США) провел исследования по синтезу полиамидов. На основании этих исследований в Германии начались работы по созданию полимерных материалов, подобных полиамидам. В результате были изобретены новые полимеры - полиуретаны. В 1937 году Байер с сотрудниками синтезировали полиуретановые эластомеры взаимодействием диизоцианатов с различными гидроксилсодержащими соединениями (полиолами). Затем на основе этих композиций они получили жесткие и эластичные пенополиуретаны.

С того времени эта область химии полимеров развивалась бурными темпами.



Глава 1. Применение полиуретановых эластомеров

Разнообразие исходного сырья, а также химических реакций, сопровождающих синтез полиуретанов, возможности формирования широкого набора химических и физических связей позволяют создавать на основе полиуретанов различные материалы. В связи с этим непрерывно разрабатываются все новые и новые возможности использования полиуретанов. Поэтому в данном обзоре довольно трудно полностью охватить эту тему, и все же будем надеяться, что предлагаемый раздел даст достаточно ясное представление об основных областях их применения.

Полиуретановые эластомеры. Они характеризуются высокими значениями прочности и сопротивления раздиру, износостойкостью, устойчивостью к набуханию в различных маслах и растворителях, а также озоно- и радиационностойкостью. Сочетание высокой эластичности с широким диапазоном твердости определяет превосходные эксплуатационные свойства изделий на их основе. Наиболее широкое применение в промышленности получили литьевые полиуретановые эластомеры, из которых изготовляют как крупногабаритные изделия, так и изделия средних размеров: массивные шины для внутризаводского транспорта, надежность которых в 6-7 раз больше, чем шин из углеводородных каучуков; детали устройств для транспортирования абразивного шлама, флотационных установок, гидроциклов и трубопроводов, применяемых в горнодобывающей промышленности. Тонкими листами полиуретановых эластомеров покрывают лопасти вертолетов, что надежно защищает детали от абразивного износа и повышает срок их эксплуатации более чем в два раза.

Литьевые полиуретановые эластомеры используют также для получения приводных ремней в стиральных машинах, ковровых изделий. Из них изготавливают конвейерные ленты, рукава, разнообразные уплотнительные детали, которые применяют в угледобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, детали машин, валики для текстильной и бумажной промышленности, уплотнения гидравлических устройств шахтных крепей и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта. Полиуретановые термоэластопласты наиболее широко применяются в автомобилестроении. Из них изготавливают подшипники скольжения рулевого механизма, элементы для передней подвески, вкладыши рулевых тяг, самосмазывающиеся уплотнения, топливостойкие клапаны, маслостойкие детали, рычаги переключения передач. В обувной промышленности из полиуретановых эластомеров изготавливают сравнительно дешевые и износостойкие подошвы, а также используют в качестве искусственной кожи.

Пенополиуретаны

В 1947 году Байер опубликовал данные о методе получения жестких пенополиуретанов. В результате дальнейших исследований в лабораториях ?Farbenfabriken Bayer“ были получены эластичные пенополиуретаны, которые обеспечили успешное развитие промышленности полиуретанов.

Процесс образования пенополиуретанов гораздо сложнее, чем процессы, протекающие при получении невспененных полиуретанов, поскольку здесь приходится сталкиваться с явлениями, характерными для коллоидных систем. Для того чтобы иметь ясное представление о процессе пенообразования, нужно знать основные реакции, в результате которых происходят образование газа и рост макромолекул, коллоидную химию формирования пузырьков пены, а также реологию полимера в процессе его отверждения. Для улучшения пенообразования к системе обычно добавляют воду, за счет реакции которой с изоцианатом выделяется углекислый газ, необходимый для вспенивания:

В качестве вспенивателей, особенно в производстве жестких пенопластов, также применяют низкокипящие жидкости - фреоны (хладоны), представляющие собой галоидалканы, например трихлорфторметан. Однако, в связи с проблемой разрушения озонового слоя Земли использование некоторых из них запрещено.

Отметим, что на долю пенополиуретанов приходится не более 5% общего объема потребления фреонов, основная же их часть используется в качестве аэрозольных пропеллентов и рабочего вещества холодильных машин. Тем не менее, перед производителями пенополиуретанов стоит актуальная задача поиска заменителей фреонов.

Пенополиуретаны условно разделяются на следующие группы:

1. По твердости или значению модуля упругости - на жесткие, полужесткие и эластичные (обычно к эластичным относятся пенопласты, имеющие напряжение сжатия при 50%-ной деформации менее 10 кПа, а к жестким - более 150 кПа; полужесткие занимают промежуточное положение);

2. По способу получения - на блочные и формованные;

3. По степени замкнутости ячеек - на открыто- и закрытоячеистые.

Важными свойствами пенополиуретанов являются невысокая кажущаяся плотность (до 16-18 кг/м), отличные теплоизоляционные свойства, высокая прочность при растяжении и раздире, стойкость к окислительному старению.

Основными потребителями эластичных пенополиуретанов являются мебельная промышленность, транспорт (прежде всего автомобилестроение) и обувная промышленность. Жесткие пенополиуретаны являются одними из наиболее распространенных строительных материалов. Эти легкие, но достаточно прочные пенопласты обладают очень низкой теплопроводностью, малой паропроницаемостью, высокой адгезией к металлу, штукатурке и древесине. Их также используют для изоляции холодильных камер, утепления жилых зданий, теплоизоляции трубопроводов, промышленных и административных зданий.

Другие области применения полиуретанов. Перечислим некоторые из перспективных направлений применения полиуретанов, которые являются прекрасными примерами реализации богатства их возможностей. Полиуретаны используют в качестве связующих для изготовления древесно-стружечных плит взамен мочевино-формальдегидных смол. Однокомпонентные пенопласты (или пеногерметики) из полиуретана применяют для заполнения полостей, щелей. Освоен выпуск пенопластов, заменяющих и имитирующих древесину. Полиуретаны используют для получения эффективных клеевых составов и покрытий в строительстве и машиностроении, а также клеев и протезов медицинского назначения, которые благодаря прекрасным физико-механическим свойствам и сходству их строения с белковыми структурами лучше совмещаются с тканями организма. Большие успехи в последние десятилетия достигнуты также в области переработки уретановых реакционноспособных композиций. Кроме того, полиуретаны применяются для изготовления двухкомпонентной универсальной полиуретановой композиция«уреплен», основы изготовления которой рассмотрены в главе 2.

Глава 2. Двухкомпонентная универсальная полиуретановая композиция «Уреплен»

Материал "Уреплен®" (ТУ 2294-001-51088901-02) представляет собой 2-х компонентный жидкий состав на основе уретанового форполимера (компонент "А") и отвердителя (компонент "Б"). После нанесения на подготовленную поверхность полимеризуется на воздухе в результате химического взаимодействия. Пропитывая поверхностный слой обрабатываемого материала, создает прочное защитное покрытие. Покрытия на его основе обладают высокой эластичностью, прочностью сцепления с обрабатываемой поверхностью, износостойкостью, долговечностью, стойкостью к ультрафиолетовому излучению, не требуют дополнительной защиты, способны эксплуатироваться в условиях широкого диапазона температур -75°С ч +100°С и воздействия агрессивных сред включая растворы кислот, щелочей, нефтепродуктов.

Материал разрешён к применению Центром Государственного санитарно-эпидемиологического надзора г. Москвы (СЭЗ № 50.РА.01.229.П.002074.06.04) в строительстве, судостроении, энергетике, химической промышленности, пищевой промышленности, питьевом водоснабжении. Соответствует нормам пожарной безопасности (ССПБ.RU.ОП019.Н00133). Производитель ООО «Интерпромгранд», г. Москва, ул. Беговая 13.

Уреплен - экологически чистый, пожаро- и взрывобезопасный материал. Обладает высочайшей износостойкостью, недостижимой для покрытий на основе других каучуков. Это свойство предполагает использование материала в качестве покрытий, работающих в условиях гидроэрозии, воздействия абразивных частиц, высоких и низких температур, агрессивных сред.

Преимущества:

§ Уникальная износостойкость (в 6 раз выше, чем у гранита!)

§ Долговечность и надежность покрытия (свыше 20 лет)

§ Высокие гидроизоляционные свойства (не менее 20 Мпа)

§ Трещиностойкость

§ Атмосферо-, морозо-, абразиво-, химстойкость

§ Нетоксичность

§ Технологичность

§ Экономическая эффективность

«Уреплен» - двухкомпонентный состав, наносится любым лакокрасочным способом: кистью, валиком, распылителем; в модификации «Уреплен - ПОЛ» - наливным способом.

Время жизни раствора составляет 1-2 часа. Наносится слоями толщиной от 100 мкм до 20 мм. В качестве наполнителей и армирующих слоев могут применяться различные пигменты, кварцевый песок, стеклоткань.

Полное отвержение материала «Уреплен» происходит за 7-14 суток, после чего физико-механические показатели достигают максимальных значений. Материал высыхает «на отлип» за 2-6 часов и становится вполне твердым через сутки - по нему можно ходить.

Свойства материала:

§ - высокая прочность на растяжение и раздир;

§ - повышенное сопротивление износу;

§ - клеящие способности для разнородных материалов;

§ - гидролитическая стабильность;

§ - хорошая совместимость с жидким топливом, нефтью и многими органическими полярными растворителями;

§ - отличная стойкость к маслам;

§ - не имеет озонового старения;

§ - стоек к УФО;

§ - высокая стойкость к микроорганизмам и плесени;

§ - нетоксичен, разрешен к применению на объектах водозабора питьевой воды, предприятиях пищевой промышленности, детских учреждениях.

Полиуретановые составы «Уреплен» применяются в качестве:

Строительство	· Защита металлических и бетонных конструкций от коррозии и абразивного износа · Гидроизоляция фундаментов, складов, туннелей, подземных сооружений, кровли · Устройство износостойких непылящих полов с одновременной гидроизоляцией в производственных и бытовых помещениях, покрытие лестничных маршей · Устройство деформационных швов конструкций мостов и эстакад · Гидроизоляционное покрытие проезжей части мостов · Гидроизоляционное покрытие мостовых конструкций из металла, железобетона и дерева · Гидроизоляционное покрытие несущих конструкций пролетов мостов и портовых сооружений, других гидротехнических сооружений · Гидрохимическая защита очистных сооружений · Заделка мало деформационных швов и небольших фасадных трещин · Износостойкое покрытие с высоким блеском паркетных полов · Ремонт и восстановление покрытий мостов, туннелей, подземных сооружений, складов, дорожного покрытия (асфальтобетон), взлетно-посадочных полос аэродромов · Восстановление и ремонт мягкой кровли с увеличением ее долговечности более чем в 3 раза · Разметка дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов · Покрытие поверхности бассейнов взамен облицовочной плитки
Городское коммунальное и сельское хозяйство	· Защитное покрытие внутренней поверхности железобетонных резервуаров водопроводных станций (резервуары питьевой воды и резервуары .для хранения коагулянтов) · Гидроизоляционное покрытие канализационных коллекторов · Устройство износостойких и химически стойких полов свиноводческих ферм и комплексов, а также птицеферм · Гидроизоляция кровли · Антикоррозийная защита городского общественного транспорта · Антикоррозийная защита трубопроводов теплоснабжения и снабжения холодной и горячей водой
ГЭС, ТЭС, АЭС	· Защитные покрытия механического оборудования гидроузлов (затворы, ворота, сороудерживающие решетки) · Защита железобетонных конструкций от абразивного и эрозионного износа · Гидро- и абразивостойкое покрытие рабочих колес турбин ГЭС · Химически стойкие покрытия фильтров очистки воды ТЭС, станций по очистке воды, резервуаров конденсата и ГВС, хранилищ мазута · Защитные покрытия дымоходов, градирен
Добывающие отрасли	· Гидроизоляционные покрытия трубопроводов · Защитные покрытия механизмов и трубопроводов нефтеперерабатывающего оборудования от коррозии и абразивного износа · Антикоррозионная защита подземных и наземных трубопроводов · Защита узлов транспортеров, сепараторов · Гидроизоляция металлических, бетонных емкостей, хранилищ жидких продуктов, отстойников · Изготовление износостойких, морозоустойчивых покрытий лент транспортеров · Материалы против обледенения, нанесение покрытий, препятствующих примерзанию горных пород (например: к внутренней поверхности вагонов) · Изготовление покрытий гидроциклонов и рабочих колес насосов, работающих в условиях кислых и щелочных сред с высоким содержанием абразивных частиц · Защитное покрытие шнеков · Ремонт и склеивание резинотехнических изделий (лента транспортера)
Машиностроение	· Защита рабочих органов насосов для перекачки абразивных пульп, лопаток пескоструйных и дробеструйных аппаратов · Покрытие крыльчаток вентиляторов и воздуховодов · Покрытие агрегатов объемно-вибрационной обработки
Судостроение	· Антикоррозионное покрытие внутренней поверхности грузовых и балластных танкеров, металлических палуб и цистерн · Антикоррозионное покрытие подводной части корпуса судна, предотвращает налипание и прирастание к корпусу судна водорослей и ракушек

Физико химические свойства композиции

Характеристика	Ед. измерения	Величина
Прочность при разрыве	МПа	1,8-3,6
Относительное удлинение	%	350-500
Остаточное удлинение	%	5-10
Твердость по Шору А	усл. Ед.	30-90
Температура режима эксплуатации	С°	-75+100
Электрическая прочность	Кв/мм	10-24
Адгезия к Ст.З	Кн/м	6-8
Адгезия к бетону	МПа	1,3-1,8
Эластичность по отскоку	%	25-30
Сопротивление изоляции	Ом	10 9-1011
Маслобензостойкость	Хорошая
Устойчивость к 10% р-ру_Н2SО4 и др. кислот	Хорошая
Устойчивость к 20% р-ру щелочей NаОН, КОH	Хорошая

Глава 3. Полиуретаны для антикоррозионной паро- и гидрозащиты

полимер эластомер уреплен антикоррозийный

Среди широкого спектра продуктов на основе полиуретанов можно выделить особую группу продуктов, которые являются продуктами взаимодействия смесей полиолов с избытком полиизоцианата, и содержат 19-20 % свободных изоцианатных групп. Эти материалы представляют собой однородную непрозрачную трудногорючую вязкую жидкость без механических примесей и имеют торговые наименования "Рикол".

Композиции "Рикол" имеют весьма широкий спектр применений. Так, например, нанесение этого типа покрытий на поверхность бетона в различных конструкциях позволяет защитить бетон от разрушающего воздействия воды, повысить стойкость изделий к воздействию масло- и бензиносодержащих средств, ликвидировать водопроницаемость бетонных и кирпичных подвалов даже при высоком гидростатическом давлении грунтовых вод. Особенно эффективны эти продукты при защите трубопроводов тепловых сетей. Они показывают неизменность защитных свойств при знакопеременных нагрузках до температуры 150°С в подтопляемых и загазованных тепловых камерах. Покрытие "Рикол" применяется для защиты металлических элементов оборудования очистных сооружений, дымоходных труб, опор городского освещения, элементов оснастки кассет для производства железобетонных плит; и показывают высокую стойкость покрытия к различным неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Имея прекрасную адгезию к большинству материалов, применяемых в строительстве, они хорошо сочетаются с широким спектром наполнителей, особенно неорганической природы, стойкими к атмосферным и паро-газовым воздействиям, в том числе таким агрессивным, как сероводород, пары соляной кислоты, соляные брызги и т.п.

Композиции существуют в виде однокомпонентного и двухкомпонентного составов. Использование композиций в виде однокомпонентного наносимого состава снижает до минимума вероятность нарушения технологии покрытия и гарантирует высокие эксплуатационные свойства конечных продуктов, независимо от внешних условий работы. В том случае, когда композиция представляется в виде двухкомпонентной системы, удается увеличить срок хранения продукта, а также получать продукты с регулируемой скоростью отверждения.

Расход продукта зависит от типа и состояния поверхности, способа нанесения, погодных условий; и при однослойном нанесении составляет 200-250 г/м², что не превышает аналогичные показатели для лакокрасочных покрытий. Преимуществом рецептуры однокомпонентной и двухкомпонентной полиуретановой системы является то, что она может наноситься по влажной поверхности. Следует отметить - не по поверхности, покрытой водой, а по влажной поверхности.

Что касается технологических вопросов, связанных с использованием этого покрытия, необходимо отметить, что это покрытие может наноситься ручным или механизированным способом, для снижения вязкости его можно разбавлять растворителями; оно отверждается в течение 3-6 часов, а окончательные защитные прочностные свойства приобретает через 24 часа после нанесения покрытия. Эта композиция выпускается по технологическим условиям ТУ 2224009-21062608-96. Очень характерно, что эта композиция соответствует высоким санитарным требованиям, которые закреплены в санитарно-эпидемиологическом заключении. Благодаря высокой химстойкости этого типа покрытий сегодня возможно применение этой композиции для наружной или внутренней гидро-, пароизоляции цокольных этажей и подвалов зданий, как уже отмечалось, в условиях воздействия грунтовых или поверхностных вод. Также можно использовать их для обработки трубопроводов систем канализации, теплосетей в целях продления срока службы труб; для антикоррозионного покрытия днищ судов и автомобилей; для склеивания фанеры и древесины по новейшей технологии без фенола; для нанесения защитных покрытий молов, пирсов и других сооружений от ударной силы морской волны; для наружной изоляции швов бетонных конструкций и крыш; для создания защитных покрытий хранилищ пластовых вод при нефтедобыче, а также в качестве антикоррозионного покрытия, работающего в агрессивных средах, в том числе в такой среде как сероводород.

Для того чтобы представить технику работы с композицией однокомпонентного полиуретана, кратко охарактеризуем работу этого материала при защите поверхности металла.

Продукт может наноситься на подготовленную поверхность металла любыми лакокрасочными методами: распылением пневматическим или безвоздушным, кистью, валиком, окунанием, в заводских и полевых условиях. Работы по нанесению этого продукта можно производить в достаточно широком диапазоне температур - от -15 до +50°С и оптимальной относительной влажности 80%. В этом случае продукт образует на металле покрытие естественной сушки. При меньшей влажности скорость полимеризации уменьшается.

Теоретический расход продукта "Рикол" составляет 120 г/м², толщина сухого покрытия 80-100 микрон при ручном нанесении и 30-60 микрон при механизированном способе покрытия. Практический расход определяется способом нанесения, условиями при покраске, а также конфигурацией и типом окрашиваемой поверхности.

Как уже отмечалось, имеются не только санитарно-гигиенические сертификаты, но и разрешение на использование этого продукта как антикоррозионного покрытия от органов.

Токсичность и горючесть. Покрытие относится к негорючим материалам, оно не распространяет пламя по поверхности. По степени воздействия на организм продукт относится к умеренно опасным веществам 3-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Нанесенные покрытия ремонтопригодны, и их удобно и легко восстанавливать.

Когда мы характеризуем спектр применения уретановых покрытий "Рикол" для защиты от коррозии стальных изделий и сооружений, можно отметить возможность их эксплуатации в следующих условиях:

- в атмосферных условиях всех макроклиматических районов, типов и категорий размещения, в том числе в районах с холодным, умеренно холодным, умеренно тропическим климатом в диапазоне температур от -60° до + 110° по ГОСТ 15150-69, что соответствует условиям эксплуатации ХЛ1, УХЛ1, У1 и Т1 в промышленной и морской атмосфере; слабо, средне и сильно агрессивной воздушной среде, с влажной и мокрой зоной в соответствии со СниП 2.03.11-85;

- в морской и пресной воде, в водных растворах солей при рН = 4,5-10;

- в этиловом спирте и его водных растворах по согласованию с органами ГосСанЭпиднадзора.

Покрытие устойчиво в бензине и в ряде органических растворителей.

Термостойкость покрытия 150°С, кратковременно - до 200°С.

При нанесении на металлические поверхности эти продукты рекомендуются для защиты металлоконструкций, оборудования, сооружений, которые изготовлены из углеродистых и низколегированных сталей, в том числе:

- опоры линий электропередач (высоковольтных линий, линий контактных сетей железнодорожного и городского транспорта, и т.п.);

- металлоконструкций мостов;

- барьерных металлических ограждений;

- закладных и строительных деталей в строительстве;

- стального листа и изделий из него (панели, черепица);

- корпусов судов в соответствии с руководством ЦНИИ МФ: ЯКУТ 25-043-98.

Технологический процесс нанесения покрытия включает следующие последовательные операции:

1. Подготовка поверхности:

- очистка от пластовой ржавчины и окалины;

- обезжиривание поверхности (при необходимости);

- обеспыливание поверхности (при необходимости).

2. Нанесение покрытия "Рикол":

- подготовка продукта к работе;

- нанесение слоев покрытия;

- полимеризация покрытия;

- контроль качества и приемка.

Большое значение для эффективного применения покрытия "Рикол" имеет подготовка поверхности. Разработана специальная технология, которая включает в себя удаление грязи, ржавчины, окалины, и придание поверхности шероховатости. Требования к степени очистки от окислов соответствуют 1 -2 группе по ГОСТ 9.402-80. Если исходная степень окисленности поверхности металла соответствует категории Г, допускается 3-4 степени очистки от окислов.

Наиболее предпочтительным способом очистки от окислов, особенно в заводских условиях, является дробе-песко-струйная очистка, которая обеспечивает наибольший срок службы покрытия РИКОЛ. Дробеструйная очистка до степени 1-2 при осмотре невооруженным глазом не обнаруживает окалины, ржавчины, шлаков и других неметаллических слоев. При очистке до степени 3-4 поверхность темных пятен не превышает 5-20%, основная поверхность металла ровного белого или серебристого цвета.

Поверхность металла должна быть шероховатой, оптимальная шероховатость R = 20-40 мкм. Для ее достижения при использовании абразивно-струйной очистки рекомендуется применять металлические песок или дробь с размером зерен 0,2-0,8 мм (ГОСТ 9.402-80). В качестве абразивного материала возможно также использование прокаленного (сухого) кварцевого песка, корунда зернистостью 16 по ГОСТ 3647-80.

Сжатый воздух, предназначенный для дробе-пескоструйной очистки поверхности, должен соответствовать требованиям ГОСТ 9.010-80; содержание влаги и минеральных масел в виде капель не допускается. Наличие в сжатом воздухе воды и минерального масла определяется струей воздуха, направленной на поверхность зеркала в течение 3 минут, или на фильтровальную бумагу в течение 10-15 минут. На поверхности зеркала или бумаги не допускаются пятна от капель влаги и масла. Контроль производится визуально. В ряде случаев при проведении фосфатирования поверхности можно обойтись без дробеструйной обработки.

При невозможности проведения дробеструйной обработки допускается механическая очистка поверхности по ГОСТ 9.402-80: механизированная очистка проволочными вращающимися щетками (дисковыми, концевыми, торцевыми), иглофрезами, шлифовальными кругами и т.д., а также ручная очистка до степени 3-4 по ГОСТ 9.402-80 при помощи металлических щеток, шабера, шлифовальной шкурки и т.д.

Особое внимание следует обратить на очистку сварных швов, раковин, оспин и труднодоступных мест. При очистке сварных швов сначала следует удалить сварные брызги, пригар, шлак, пригоревшую краску, неплотно прилегающую окалину и т.п. любыми из методов механической очистки, рекомендуемыми ГОСТ 9.402-80: дробе-пескоструйная очистка, механизированный инструмент (вращающиеся щетки, абразивные круги) или вручную металлическими (проволочными) щетками.

Обезжиривание поверхности производится путем ее протирания вручную мягкой волосяной щеткой или ветошью, смоченной в воде с мылом. Качество обезжиривания поверхности проверяется после полного высыхания.

Степень обезжиривания должна быть первой по ГОСТ 9.402.-80; на фильтровальной бумаге при капельном методе отсутствуют расплывчатые масляные пятна (не явно выраженные темные пятна на салфетке при испытании методом протирки).

Щетки и другие протирочные материалы не должны оставлять на обрабатываемой поверхности следов (ворса, частичек материала и др.)

После дробе- пескоструйной и механической очистки поверхность необходимо обеспылить пылесосом и при необходимости локально обезжирить при помощи мягкой волосяной щетки.

В ряде случаев допускается очистка поверхности от ржавчины химическими методами - фосфатированием или обработкой преобразователями ржавчины на основе ортофосфорной кислоты.

Перед обработкой химическими методами плохо сцепленные слои ржавчины, и окалины должны быть удалены механическими способами (скребками, щетками).

Фосфатирование растворами ортофосфорной кислоты производится следующими способами - окунанием в ванны, орошением из пистолета или вручную.

После фосфатирования на поверхности должна образоваться тонкая равномерная пленка серого цвета. Нейтрализация поверхности щелочным раствором или промывка чистой водой после травления не допускается. Продукт "Рикол" наносится сразу после высыхания фосфатированной поверх. Допускается нанесение уретана на поверхность с остатками прочно сцепленной окалины и остатками состаренных фосфатирующих грунтовок типа ВЛ-02, ВЛ-023. Отслаивающиеся слои окислов удаляются механически.

Для нанесения уретановой композиции на стальные изделия с гладкой поверхностью, например, на холоднокатаный лист, рекомендуется проведение легкой механической обработки с целью придания шероховатости.

В соответствии с технологией нанесения перед использованием композицию необходимо перемешать и подогреть до 40-50°С. Готовый к употреблению продукт представляет собой однородную по плотности и цвету суспензию.

При забивании сопла во время нанесения продукта методом распыления его необходимо процедить через металлическую сетку №01-02 по ГОСТ 6613-86, или через синтетическую сетку с аналогичным размером ячеек, или через 2 слоя марли.

Композиция при правильном хранении и использовании, как правило, не требует дополнительного применения растворителей. При необходимости ее разбавляют до рабочей вязкости сольвентом (нефрасА), растворителями, содержащими углеводороды ароматического ряда и сложные эфиры, в т.ч. большинство комбинированных растворителей типа 648, 649, 650. Объем добавляемого растворителя - не более 5% от массы продукта.

При работе в области отрицательных температур рекомендуется обдув обрабатываемой поверхности теплым воздухом. В процессе проведения работ с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха необходимо поддерживать температуру подложки по крайней мере на 3°С выше температуры точки росы. Перед проведением работ по нанесению покрытия при отрицательных температурах композицию необходимо выдержать в теплом помещении не менее суток и нагреть до температуры 40-50°С.

Нанесение первого слоя продукта производится не позднее, чем через 24 часа после подготовки поверхности при хранении изделий в помещении и 6 ч при хранении на открытом воздухе. В промежутке между нанесением покрытия поверхность должна быть защищена от попадания различных загрязнителей. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего до степени 3 по ГОСТ 19007-73.

При обработке поверхности, покрытой прокатной окалиной и предварительно обезжиренной, первый слой нужно наносить толщиной 15-20 мкм с естественной сушкой при 20° около 2 часов.

Покрытие "Рикол" для значительной по площади поверхности наносится агрегатами пневматического или безвоздушного распыления, для небольших - кистью, валиком, окунанием. Острые кромки, углы, сварные швы и другие труднодоступные места перед распылением рекомендуется окрашивать кистью. Выбор способа окрашивания определяется объемом работ и доступностью поверхности - внутренней или внешней. При проведении работ следует помнить, что продукт относится к классу быстросохнущих лакокрасочных материалов.

Скорость полимеризации существенно зависит от влажности и температуры окружающей среды. В закрытых полостях и труднодоступных местах продолжительность полимеризации увеличивается в 1,2 раза. Для ускорения полимеризации на поверхности окрашенной конструкции ее можно обдуть слабым потоком чистого теплого влажного воздуха (температура 40-50°С, влажность 100%).

Соблюдение условий нанесения позволяет получать качественные покрытия. Контроль качества нанесенного покрытия производится по внешнему виду, толщине и адгезии покрытия. Толщина и адгезия контролируются после полного высыхания покрытия. Внешний вид оценивается визуально - поверхность покрытия должна быть ровной, без сорностей и посторонних включений.

Толщину покрытия можно контролировать переносными магнитными толщиномерами типа "Константа-5К", МТ-41 НЦ, МТ-30 НЦ, МТ-50 НЦ и др. Толщина однослойного покрытия в среднем составляет 50-80 мкм. Если требуемая толщина покрытия не достигнута, необходимо нанести дополнительный слой.

Адгезия определяется методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78. На покрытии или грунте лезвием безопасной бритвы или специально заточенным скальпелем под углом 90° делают по шесть взаимно-перпендикулярных надрезов на расстоянии 1,2 или 3 мм, длиной 10-20 мм на всю глубину покрытия. Должна образоваться решетка с размерами ячеек при толщине покрытия до 60 мкм - 1x1 мм, до 120 мкм - 2x2 мм, а толщиной от 120 до 200 мкм - 3x3 мм. Контроль прорезания до металла осуществляется оптически. Покрытие считается хорошо сцепленным с подложкой, если образовавшиеся квадратики при легком растирании кисточкой не отстают от металла.

Меры безопасности при нанесении покрытия "Рикол" сводятся к выполнению требований ГОСТ 12.1007-76, ГОСТ 12.3.005-75, ГОСТ 12.3.016-87 и СНиП Ш-4-80.

В следующей публикации будут рассмотрены примеры нанесения покрытия на бетон и другие примеры эффективного применения композиции "Рикол".



Литература

1. Штаркман, Б.П. Пластификация поливинилхлорида / Б.П. Штаркман.- М.: Химия, 1975. - 248 с. 2. Влияние гранулометрического состава латекса на структуру эмульсионного ПВХ и его взаимодействие с пластификатором / Н. А. Карташова [и др.] // Пластические массы. - 1990. - № 5. - С. 12-16.

3. Меринов, Ю.А. Особенности строения частиц пастообразующего ПВХ и его взаимодействия с пластификатором: обзор / Ю.А. Меринов // Пластические массы. - 1995. - № 5. - С. 5-10.

4. Флокулянт для дисперсных систем / Г.Н. Шварева [и др.] // Пластические массы. - 2006. - № 12. - С. 41-43.

5. Клюбин, В.В. Исследование коагуляции латексов электролитами методом динамического светорассеяния / В.В. Клюбин, Л.А. Круглова, В.Н. Соколов // Коллоидный журнал. - 1988. - Т L, № 5. - С. 864-872.

6. Нефелометрическое исследование кинетики флокуляции латекса катионным полиэлектролитом / В.Н. Вережников [и др.] // Коллоидный журнал. - 1999. - Т 61, № 1. - С. 37-40.

7. Влияние концентрации дисперсной фазы на закономерности флокуляции латекса катионным полиэлектролитом / В.Н. Вережников [и др.] // Коллоидный журнал. - 2000. - Т 62, № 1. - С. 26-30.

8. Пат. 2236418 РФ, МПК С 08 F 12/06, 4/40. Способ получения поли-1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата / И.А. Новаков, А.В. Навроцкий, С.С. Дрябина, В.В. Орлянский, М.В. Орлянский, В.А. Навроцкий. - Заявл. 04.11.2002; опубл. 20.09.2004.

9. Рабек, Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. В 2 ч. Ч. 2. / Я. Рабек. - М.: Мир, 1983. - 480 с.

10. Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии /

под ред. С.С. Воюцкого, Р.М. Панич. - М.: Химия, 1974. - 224 c.

11. Влияние термообработки на свойства эмульсионного ПВХ / И.В.Морозов [и др.] // Пластические массы. - 1990. - № 3. - С. 60-61.

12. Меринов, Ю.А. О механизме влияния природы дисперсионной среды поливинилхлоридных пластизолей на их реологические свойства / Ю.А. Меринов, В.В. Рябов // Коллоидный журнал. -1994. - Т 56, № 2. - С. 214-219.

13. Тагер, А.А. Физикохимия полимеров / А.А. Тагер. - 3-е изд.,

перераб. - М.: Химия, 1978. - 544 с.

14. Структурные единицы эмульсионного ПВХ-порошка и их влияние на свойства спеченных открытопористых материалов / И.В.Морозов [и др.] // Пластические массы. - 1994. - № 2. - С. 54-56.

15. ПВХ-пластизоли: получение, свойства, применение / Г.В. Рыбачук [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. - 2006. - № 1. - С. 30-32.

16. Приборное обеспечение исследования и контроля реологических свойств ПВХ-пластизолей / Ю.А. Меринов [и др.] // Пластические массы. - 1991. - № 1. - С. 53-54.

17. Кириллов, А.И. Свойства эмульсионного ПВХ при содержании эмульгатора ниже ККМ / А.И. Кириллов, Л.И Шарикова. // Пластические массы. - 1987. - № 12. - С. 18-19.

Размещено на Allbest.ru