Лакокрасочные и склеивающие материалы
Лакокрасочные материалы. Эти материалы во всех отраслях применяют для защиты металлических изделий от коррозии, а деревянных изделий — от гниения и в декоративных целях. Основой для изготовления лакокрасочных материалов служат природные и искусственные смолы.
К природным смолам относят канифоль, асфальты, нефтяные битумы;
к искусственным — алкидные, эпоксидные, полиакриловые смолы, синтетические каучуки. В состав лакокрасочного материала кроме смолы входят пленкообразующие вещества, пигменты, наполнители, сиккативы, растворители. Лакокрасочные материалы разделяют на грунты, шпатлевки, эмали, лаки, нитрокраски, масляные краски, эмульсионные краски.
Пленкообразующие вещества создают защитную пленку и являются связующими для пигментов и наполнителей. К ним относят растительные масла и различные смолы.
Пигменты — вещества в порошках (охра, цинковая зелень, алюминиевый порошок, железный сурик), которые не только придают краскам или лакам цвет, но и повышают из защитные свойства.
Наполнители (тальк, мел, асбест) — это добавки к пигментам, которые повышают устойчивость и прочность красочного слоя.
Пластификаторы — вещества придающие необходимую пластичность пленке и предохраняющие ее от растрескивания. В качестве пластификаторов применяют сложные эфиры минеральных и органических кислот (дибутилфтолат, трикрезилфосфат и др.).
Сиккативы — вещества, ускоряющие высыхание масел.
Растворители (спирт, скипидар, бензол) применяют для растворения пленкообразующих веществ, приготовление шпатлевки, грунта, эмалевых красок.
Лаки — это растворы пленкообразующих веществ (смол, смолоподобных продуктов) в различных растворителях.
В зависимости от пленкообразующих веществ лаки разделяют на природные (масляные) и искусственные — приготовленные на основе искусственных смол и эфиров целлюлозы, бакелитовые и нитролаки.
Масляные краски представляют собой суспензию пигментов в олифах и выпускаются лакокрасочными заводами либо в виде густотертых паст, которые на месте разводят олифой до рабочей вязкости, либо в виде готовых к употреблению составов.
Эмалевые краски — суспензия пигментов в лаках. При высыхании эти краски образуют твердую, блестящую, эластичную пленку, напоминающую эмаль.
Эмульсионные краски изготовляют из эмульсии, т. е. однородных систем двух жидкостей. Для предотвращения расслаивания в эмульсии добавляют стабилизаторы — казеин, желатин, мыло. Эмульсионные краски применяют для окраски деревянных частей сеялок, жаток, комбайнов.
Процесс окраски состоит из нескольких основных операций: подготовки поверхности, грунтовки, шпатлевки (при наличии шероховатостей, неровностей, трещин, раковин), просушки, нанесения краски. Нанесение покрытий осуществляют кистью механическим и воздушным распылением (пульверизацией), окунанием или обливанием. Затем изделие подвергают естественной или искусственной сушке.
Склеивающие материалы.
Клеи служат для получения неразъемных соединений деталей и конструкций из однородных и различных материалов.
Клеи представляют собой растворы (иногда расплавы) высокомолекулярных природных или синтетических веществ.
Технологический процесс склеивания деталей состоит из следующих этапов:
подготовки поверхности к склеиванию;
нанесения клея; выдержки,
сборки склеиваемых деталей;
склеивания при определенных температуре и давлении с последующей выдержкой;
очистки шва от подтеков клея и контроля качества клеевого соединения.
Различают природные (животные и растительные) и синтетические клеи.
Растительные клеи (крахмал, декстрин, резиновый и др.)
к животные клеи (костяной, казеиновый, столярный и др.) применяются для соединения дерева, кожи, текстильных материалов, бумаги.
Они используются в виде растворов и затвердевают при испарении растворителя. Недостатком растительных и животных клеев является низкая стойкость к действию микроорганизмов и воды.
Этих недостатков лишены синтетические клеи, которые обеспечивают высокую прочность склеивания различных материалов, обладают устойчивостью к внешним факторам и находят широкое применение.
Соединения синтетическими клеями вытеснили сварку и пайку многих материалов. При этом повышается качество соединений и достигается значительный экономический эффект.
Для изготовления синтетических клеев используется большинство рассмотренных ранее термореактивных и термопластичных синтетических полимеров.
Клеи на основе термопластичных полимеров дают менее прочные соединения и применяются, в основном, для склеивания неметаллических материалов.
Клеи на основе термореактивных смол дают прочные, теплостойкие соединения и применяются для склеивания силовых конструкций из металлов и неметаллов. Они делятся на клеи холодного и горячего склеивания (отверждения). Клеи холодного склеивания непосредственно перед склеиванием смешиваются с отвердителями.
Широкое применение нашли клеи на основе эпоксидных смол. Для них характерна высокая механическая прочность, стойкость к действию воды, топлив и минеральных масел, хорошие диэлектрические свойства. Эпоксидные смолы характеризуются хорошей адгезией практически ко всем материалам, могут работать в широком интервале температур, претерпевают очень малую усадку при отверждении.
Эпоксидные клеи холодного отверждения (Л-4, ВК-9, ЭПО и др.) применяют для склеивания древесины, пластмасс, керамики и резины с металлами.
Эпоксидные клеи горячего отверждения (К-153, ВК-1, ФЛ-4С и др.) используются для склеивания металлов, стеклопластика, керамики.
Клеи на основе фенолформальдегидной смолы используются для склеивания металлов, пластмасс, керамики. Для уменьшения хрупкости фенолформальдегидную смолу соединяют с другими полимерами. Клеи ВК-3, ВК-4, ВК-13, ВК32-200 являются продуктом взаимодействия фенолформальдегидной смолы и синтетического каучука, клеи БФ-2 и БФ-4 — фенолформальдегидной смолы и бутвара, клей ВК-32-ЭМ — фенолформальдегидной и эпоксидной смол.
Применяются также клеи на основе других смол: полиуретановые (ПУ-2, ВК-5, ВК-11 идр.), мочевино-формальдегидные (КМ-7, КМ-12 и др.). Для склеивания резиновых изделий применяются резиновые клеи (88, БР-10 и др.).