Что делать, если плохая адгезия краски к алюминиевым сплавам, оцинкованной стали и нержавеющей стали? В этой статье подробно рассматриваются эпоксидный грунт с фосфатом цинка, эпоксидный цинконаполненный грунт и технология пескоструйной обработки и шлифования поверхности для повышения адгезии и долговечности промышленной антикоррозионной защиты.
При окраске алюминиевых сплавов, оцинкованной стали и нержавеющей стали часто возникают проблемы со слабой адгезией, отслаиванием краски, вздутием пузырей и т.д. В данной статье подробно рассматриваются технологии нанесения эпоксидного грунта с фосфатом цинка, специального эпоксидного грунта и эпоксидного цинконаполненного грунта, описываются методы пескоструйной обработки и шлифования, а также комплексные схемы промышленной тяжелой антикоррозионной защиты для повышения адгезии металла и срока его антикоррозионной службы.
В области промышленной антикоррозионной окраски алюминиевые сплавы, оцинкованная сталь и нержавеющая сталь традиционно считаются «трудными основаниями». Во многих инженерных проектах часто возникают проблемы в виде отслаивания краски, шелушения, растрескивания и недостаточной адгезии, особенно часто это встречается на наружных стальных конструкциях, механическом оборудовании, автомобильных деталях, резервуарах, электротехнических сооружениях, вентилируемых фасадах, мостах и промышленном оборудовании.
Многочисленные примеры строительных работ показывают:
не то что качество финишного покрытия плохое, а ошибочна подготовка основания и выбор системы грунтовки.
Особенно в некоторых проектах подрядчики по привычке сразу наносят эпоксидную цинконаполненную грунтовку распылением, и уже через несколько месяцев происходит массовое отслаивание. Такая ситуация особенно часто встречается на оцинкованных изделиях, нержавеющей стали и алюминиевых профилях.
В данной статье будет проведён системный анализ:
- Почему адгезия к алюминиевым сплавам, оцинкованным материалам и нержавеющей стали низкая
- Физико-химические свойства поверхностей различных металлов
- Преимущества эпоксидной грунтовки на основе фосфата цинка
- Схема применения специальной эпоксидной грунтовки
- Почему эпоксидная цинконаполненная грунтовка легко выходит из строя
- правильная технология пескоструйной обработки и шлифования
- оптимальная система грунтовочных покрытий для промышленной защиты от коррозии
- Основные методы повышения адгезии и долговечности лакокрасочного покрытия
Помогать предприятиям промышленных покрытий, подрядчикам, производителям оборудования и заказчикам по стальным конструкциям правильно выбирать схемы окраски.
Почему адгезия к алюминиевым сплавам, оцинкованным материалам и нержавеющей стали плохая?
I. Особенности поверхности алюминиевых сплавов
На поверхности алюминиевого сплава быстро образуется плотная оксидная пленка.
Эта оксидная плёнка, хотя и способна защищать металл, в то же время также:
- снижение проникающей способности краски
- препятствие сцеплению смолы с металлом
- приводит к недостаточному механическому сцеплению лакокрасочного покрытия
- влияние на межслойную адгезию
особенно в:
- фторуглеродное напыление
- окраска промышленного оборудования распылением
- автомобильные запчасти
- алюминиевый фасад
- корпус электроприбора
и других областях, если грунтовка выбрана неправильно, на поздних этапах очень легко происходит отслоение целыми пластами.
II. Проблема адгезии оцинкованной стали
Поверхность оцинкованного листа покрыта слоем цинка.
а цинковое покрытие обладает следующими характеристиками:
- гладкая поверхность
- высокая активность
- легко образует цинковые соли
- склонен к реакции омыления
После прямого распыления обычной краски:
- Плёнка покрытия не может прочно сцепиться
- склонен к образованию пузырей
- впоследствии легко расслаивается
- В условиях влажного тепла разрушение происходит быстрее
особенно это заметно на горячеоцинкованных стальных конструкциях.
Многие проекты стальных конструкций терпят неудачу не из-за коррозии стали, а из-за преждевременного выхода из строя лакокрасочного покрытия.
III. Почему нержавеющую сталь трудно красить?
Самая большая особенность нержавеющей стали заключается в том, что:
пассивирующая пленка
Такая пассивная плёнка обеспечивает отличную коррозионную стойкость, но в то же время затрудняет адгезию лакокрасочного покрытия.
Часто встречающиеся проблемы включают:
- Плёнка покрытия отслаивается при малейшем усилии.
- не прошёл тест на адгезию методом решётчатого надреза
- отслаивание по краю
- отслаивание краски после удара
- растрескивание в условиях высоких температур
Особенно поверхность нержавеющей стали 304 и 316 отличается исключительной гладкостью.
Без предварительной обработки поверхности для придания ей шероховатости любая грунтовка не сможет обеспечить долговременное прочное сцепление.
Почему обычная грунтовка не может решить проблему?
Многие подрядные организации для экономии средств используют:
- обычная антикоррозийная краска
- алкидная грунтовка
- обычный эпоксидный грунт
- свинцовый сурик, грунтовка на основе красного свинца
Наносить непосредственно.
однако эти продукты зачастую лишены:
- активные адгезионные группы
- способность к связыванию металлов
- способность к смачиванию поверхности
- химическая анкерующая способность
Поэтому на гладких металлических поверхностях он легко теряет эффективность.
Почему грунтовка эпоксидная с фосфатом цинка подходит для этих оснований?
I. Ключевые преимущества эпоксидной грунтовки с фосфатом цинка
Эпоксидный грунт с фосфатом цинка относится к высокоадгезионным антикоррозионным грунтовкам.
Его характеристики включают:
- отличная смачиваемость металла
- исключительно высокая адгезия
- хорошие герметизирующие свойства
- стабильные антикоррозионные свойства
- отличная стойкость к соляному туману
- совместим с различными финишными покрытиями
Особенно подходит для:
- алюминиевый сплав
- оцинкованные изделия
- нержавеющая сталь
- холоднокатаный стальной лист
- углеродистая сталь
и другие сложные основания.
II. Механизм противокоррозионного действия пигмента фосфата цинка
фосфат цинка способен образовывать:
- пассивирующий защитный слой
- химическая ингибирующая плёнка
- электрохимический экранный слой
одновременно также способно:
- повышение плотности лакокрасочной пленки
- снижение проницаемости водяного пара
- повышение коррозионной стойкости
поэтому широко применяется в:
- промышленная тяжелая антикоррозионная защита
- стальные конструкции
- строительная и дорожная техника
- морское оборудование
- контейнер
- энергетические объекты
и другие отрасли.
Важность специальной эпоксидной грунтовки
для металлов с плохой адгезией во многих высококлассных проектах применяют:
специальный эпоксидный грунт для адгезии
Такие грунтовки обычно обладают:
- специальный адгезионный промотор
- модифицированная эпоксидная смола
- металлическая система с сопряжением / металл-связующая система
- отличное смачивание и выравнивание
Его особенности заключаются в том, что:
Даже на гладкой металлической поверхности способно формировать прочное механическое зацепление и химическую связь.
Области применения специального эпоксидного грунта
1. Порошковое окрашивание алюминиевых профилей
Широко применяется в:
- окна и двери
- фасадная система
- промышленные алюминиевые профили
- рельсовый транспорт
2. Оборудование из нержавеющей стали
Например:
- пищевое оборудование
- химическое оборудование
- медицинское оборудование
- оборудование для водоподготовки
3. Оцинкованные стальные конструкции
Например:
- фотоэлектрические кронштейны
- стальная башня
- ограждение
- энергетические объекты
Почему эпоксидный цинконаполненный грунт не подходит для прямого нанесения распылением на эти основания?
Многие проекты предусматривают:
Необходимо использовать эпоксидный цинконаполненный грунт.
Но проблема в том, что:
Эпоксидная цинконаполненная грунтовка — это не универсальная грунтовка.
I. Принцип работы эпоксидной цинконаполненной грунтовки
Эпоксидный цинконаполненный грунт работает за счет:
катодная защита цинковым порошком
то есть:
Защита стали и железа путем преимущественной коррозии цинкового порошка.
Поэтому он наиболее подходит для:
- углеродистая сталь
- пескоструйная обработка стали
- черные стальные изделия
а не:
- оцинкованный лист
- нержавеющая сталь
- алюминиевый сплав
II. Почему легко отслаивается?
Основные причины включают:
1、Поверхность слишком гладкая
сама цинконаполненная грунтовка:
- высокое содержание цинкового порошка
- Пленка покрытия довольно хрупкая.
- высокие требования к механическому сцеплению
Если основание гладкое:
адгезия резко снизится.
2. Отсутствует эффективный профиль поверхности
Эпоксидный цинконаполненный грунт в значительной степени зависит от:
шероховатость после пескоструйной обработки
Без шероховатости:
Плёнка покрытия не может прочно сцепиться.
3. Несоответствие электрохимической системы
Нанесение цинкнаполненной краски на оцинкованное покрытие:
Могут возникать сложные разности потенциалов.
в тяжелых случаях, напротив, будет:
- ускоренное локальное разрушение
- вызывать расслоение между слоями
- образование пузырьков
Что делать, если необходимо использовать эпоксидный цинконаполненный грунт?
Многие нормы для крупных проектов чётко предписывают:
- эпоксидная цинконаполненная грунтовка
- неорганическая цинконаполненная грунтовка
- система с высоким содержанием цинка
В это время нельзя проводить работы напрямую.
необходимо добавить:
технология поверхностной обработки
Правильный метод нанесения: сначала шлифование или пескоструйная обработка.
I. Шлифование и обработка
Подходит для:
- мелкие детали
- локальный ремонт
- внутреннее оборудование
Рекомендуется к применению:
- шлифовальная шкурка №80–№120
- угловая шлифовальная машина
- лепестковый круг
Цель:
формирование однородной шероховатости.
II. Пескоструйная обработка
Рекомендуется для крупных проектов:
Пескоструйная обработка или дробеструйная очистка.
Рекомендуемое значение:
Степень Sa2.5
Это подходит:
- удаление оксидного слоя
- увеличить шероховатость
- повышение механической адгезии
- улучшение адгезии грунтовки
III. Рекомендации по шероховатости
Рекомендуемая шероховатость:
30-70 мкм
Особенно эпоксидная цинконаполненная грунтовка очень чувствительна к шероховатости.
стандарт обработки поверхности алюминиевых сплавов
Рекомендации перед нанесением покрытия на алюминиевый сплав:
1. Обезжиривание и очистка
удалить:
- масляные загрязнения
- антикоррозийное масло
- отпечатки пальцев
- смазочно-охлаждающая жидкость / СОЖ
2. Механическая шлифовка
образование равномерной матовой поверхности.
3. Химическая конверсионная обработка
Например:
- хроматирование
- бесхроматное пассивирование
- фосфатирование
может значительно повысить адгезию.
Меры предосторожности при нанесении покрытия на оцинкованную сталь
I. Оцинкованный лист после цинкования нельзя сразу окрашивать распылением.
поскольку на поверхности присутствуют:
- пассивирующий слой
- масляная пленка
- цинковая соль
Необходимо сначала обработать.
II. Рекомендуемый способ обработки
легкая пескоструйная обработка
не разрушает цинковое покрытие.
одновременно увеличивать шероховатость.
2. Специальное моющее средство
Удаление поверхностных загрязнений.
3. Грунтовка эпоксидная с фосфатом цинка для герметизации
Эффект заметно превосходит обычные грунтовки.
оптимальное решение для окраски нержавеющей стали
Рекомендуемый процесс:
Шаг первый: обработка шероховатости
Применять:
- пескоструйная обработка
- шероховатая поверхность (фактурная отделка)
- шлифование
Шаг 2: Специальный эпоксидный грунт
повышение адгезии.
Третий этап: промежуточное покрытие
Часто используемые:
- эпоксидная промежуточная краска с железосодержащей слюдкой
Улучшение экранирующих свойств.
Шаг четвёртый: высокоэксплуатационное финишное покрытие
Например:
- полиуретановая эмаль
- фторуглеродная эмаль
- акриловый полиуретан
Рекомендуемые комплексные системы покрытий для промышленной тяжелой антикоррозионной защиты
Вариант 1: Оцинкованные стальные конструкции
- эпоксидный грунт с фосфатом цинка
- эпоксидная промежуточная краска с железосодержащей слюдкой
- полиуретановая эмаль
Особенности:
- высокая адгезия
- отличная стойкость к соляному туману
- хорошая атмосферостойкость на открытом воздухе
Вариант 2: оборудование из нержавеющей стали
- специальный эпоксидный грунт для адгезии
- эпоксидный промежуточный грунт
- фторуглеродная эмаль
Характеристики:
- длительная коррозионная стойкость
- высокая декоративность
- длительный срок службы
Вариант 3: необходимо использовать эпоксидную цинконаполненную грунтовку
Технологические требования:
- Пескоструйная обработка Sa2.5
- шероховатость 30–70 мкм
- цинконаполненная грунтовка
- эпоксидный грунт с железной слюдкой
- полиуретановая эмаль
Это достаточно проработанная система тяжёлых антикоррозионных покрытий в промышленной защите от коррозии.
Почему многие малярные работы выходят из строя уже через несколько лет?
Основная причина обычно не в самой краске.
а именно:
недостаточная подготовка основания
многие строительные площадки:
- без шлифовки
- без пескоструйной обработки
- без обезжиривания
- непреднамеренная шероховатость
Наносить краску непосредственно распылением.
в результате чего:
- массовое отслаивание
- вспенивание
- распространение коррозии
- Стоимость переделок огромна
ключевые факторы повышения адгезии
I. Чистота поверхности
Масляные загрязнения — злейший враг адгезии.
II. Шероховатость
Надлежащая шероховатость определяет способность к механическому сцеплению.
III. Выбор грунтовки
Различные металлы требуют применения разных грунтовок.
IV. Условия производства работ
В условиях высокой влажности легко:
- вторичная коррозия
- вспенивание
- кратеры (прогары)
V. Время перекраски
Превышение интервала между слоями:
адгезия между слоями снизится.
Как правильно выбрать эпоксидный грунт и цинконаполненный грунт?
подходящие случаи для эпоксидной грунтовки на основе фосфата цинка
Рекомендуется:
- алюминиевый сплав
- оцинкованный лист
- нержавеющая сталь
- сложный металл
- многослойная металлическая конструкция из смешанных металлов
случаи применения эпоксидной цинконаполненной грунтовки
Рекомендуется:
- пескоструйная углеродистая сталь
- стальные конструкции с тяжёлым антикоррозионным покрытием
- морская платформа
- мост
- нефтехимическое оборудование
Тенденции развития современной промышленной окраски
С повышением требований к промышленной антикоррозионной защите:
Всё больше проектов начинают уделять внимание:
- адгезия
- долговременная антикоррозийная защита
- экологичное производство работ
- высокоатмосферостойкая система
Таким образом:
Традиционный экстенсивный метод нанесения «прямого распыления краски» постепенно уходит в прошлое.
Современная промышленная окраска уделяет больше внимания:
- стандартизированная обработка поверхности
- научно обоснованная система грунтовочных покрытий
- проектирование системы тяжелой антикоррозионной защиты
- защита в течение всего жизненного цикла
Заключение
Алюминиевые сплавы, оцинкованные материалы и нержавеющая сталь из-за особенностей своей поверхности всегда являются проблемными с точки зрения адгезии в промышленном окрашивании.
Если грунтовка выбрана неверно, даже высококачественная финишная краска не сможет обеспечить долгосрочную стабильность.
В реальной инженерной практике:
- эпоксидный грунт с фосфатом цинка
- специальный эпоксидный грунт для адгезии
обычно лучше подходит для таких сложных металлических оснований.
А если проект обязательно предусматривает использование эпоксидной цинконаполненной грунтовки, то необходимо заранее провести:
- шлифование
- пескоструйная обработка
- шероховатая обработка
в противном случае крайне легко возникает массовое отслаивание.
Отличная промышленная антикоррозионная система никогда не строится лишь на «дорогой краске», а заключается в:
правильная подготовка основания + рациональная система грунтования + стандартизированная технология нанесения
Только так можно по-настоящему реализовать:
- долговременная антикоррозийная защита
- высокая адгезия
- атмосферостойкость и стойкость к соляному туману
- снижение затрат на техническое обслуживание
- продление срока службы оборудования