Что такое полимерное покрытие
Полимерные покрытия
Полимерные покрытия – это одно- или двухкомпонентные составы для нанесения на какую-либо поверхность с целью образования защитного или защитно-декоративного наружного слоя. В отличие от лакокрасочных покрытий, полимерные характеризуются повышенной адгезией, износоустойчивостью, прочностью и устойчивостью к внешним факторам, а также возможностью получения более толстого слоя. С введением в состав функциональных наполнителей, материалы могут дополнительно выполнять антифрикционные, изолирующие или токопроводящие функции.
При правильном выборе материала, полимерный слой показал высокую защитную эффективность практически в любой среде. Сегодня технология покрытия полимерами приходит на смену не только покраске, но и таким видам противокоррозионной защиты, как плакирование, цинкование, никелирование, хромирование и др. Наиболее распространенными примерами стали металлопластиковые оконные рамы, наливные полы, металлочерепица с полимерным слоем.
Применение
Полимерные покрытия применяются для самых разнообразных материалов – металла, бетона, стекла, ткани и др. Покрытие полимером нашло широкое применение в таких областях промышленности, как:
Виды и особенности
По технологии применения полимерные составы делятся на:
Двухкомпонентные
Полимерные двухкомпонентные покрытия производятся на основе эпоксидных, акриловых или полиуретановых смол, наполненных различными веществами, которые формируют необходимую вязкость, прочность и физико-химические качества слоя. У каждого полимера есть своя преимущественная особенность. Эпоксидное покрытие более устойчиво к химическим и высокотемпературным воздействиям. Акриловое – самое прочное и устойчивое к замерзанию. Полиуретан отличается особой эластичностью и выносливостью к вибрациям.
Наполнитель выбирается в зависимости от назначения. Например, для полимерного покрытия бетонных полов в состав может вводиться кварцевый песок, корунд и другие вещества, повышающие прочность и устойчивость к истиранию. Для металлических поверхностей – стальная, алюминиевая и другая −пудра, а также фибра. Продукты с такими наполнителями приближены по прочности к материалу основания. В составы также могут включаться красители. Плотность наполнителя влияет на текучесть состава. Например, наливные полы должны растекаться по поверхности, заполнять впадины и микрощели. Пастообразные составы, наоборот, не стекают и могут наноситься на вертикальные поверхности сравнительно толстым слоем.
Вторым компонентом является отвердитель, который вводится непосредственно перед применением. После смешивания компонентов начинается реакция полимеризации, то есть превращение жидкого полимера в твердый, поэтому время работы с приготовленным составом ограничено.
Однокомпонентные
Однокомпонентные составы – это растворы полимеров в органическом растворителе. Механизм полимеризации можно сравнить с покраской – растворитель испаряется и вещество застывает. Такие продукты применяют для создания исключительно тонкого полимерного слоя.
В полимерные растворы также может вводиться наполнитель, формирующий защитные, антифрикционные или эстетические качества продукта. Для усиления скольжения слоя в состав вводится мелкодисперсный графит, дисульфид молибдена, керамика, политетрафторэтилен. Для коррозионной стойкости −цинк, алюминий и др. Эстетические качества формируются добавлением красителей или металлов, создающих визуальный эффект золочения, никелирования и др.
Порошки и гранулы
Такие полимерные покрытия наносятся только в промышленных условиях с применением специального оборудования. Порошок представляет собой термопластичный полимер в сухом мелкодисперсном состоянии. Нанесение производится методом полярного напыления. Затем деталь прогревают в печи и порошок плавится, создавая на поверхности равномерный слой. После остывания слой твердеет.
Гранулы используют для приготовления расплава, а нанесение выполняется на сложном высокотехнологичном оборудовании, позволяющем создавать матовую, глянцевую или структурированную поверхность, а также регулировать толщину слоя.
Выбор полимеров здесь достаточно широкий. Самыми распространенными стали: полиэстер, пурал, пластизоль, поливинилхлорид (ПВХ) и поливинилиденфторид. Эти материалы применяют для большинства облицовочных материалов в строительстве.
Популярные полимерные покрытия
В обзоре представлены наиболее популярные двухкомпонентные и однокомпонентные составы от знаменитых производителей промышленной химии. Продукты способны заменить большинство защитных покрытий, образуя надежную защиту от истирания, коррозии и воздействия агрессивных сред.
Weicon WP
Эпоксидный композит с керамическим наполнителем. Обеспечивает надежную защиту от абразивного воздействия, гравитационной и термической коррозии. Может применяться в качестве полимерного покрытия для лопаток насосов, а также для восстановления выработки деталей.
Modengy 1012
Жидкий полимер с ПТФЭ наполнителем, обеспечивает защиту металла в химически агрессивной среде. Также значительно повышает скольжение поверхности. Применяется как антифрикционное покрытие для узлов трения в пищевом и химическом оборудовании.
SPECTRAL UNDER 395
Эпоксидное покрытие без наполнителей, которое выпускается в аэрозоле. Позволяет создавать тонкий грунтовочный слой под покраску на материалах, имеющих плохую адгезию к краске. Чаще применяется для мест шлифовки при ремонте автомобиля. Продукт устойчив к ударам, вибрациям, отлично защищает металл от коррозии и окрашивается любыми красками.
Защитное покрытие от коррозии цинк Weicon
Однокомпонентный жидкий состав на основе эфира эпоксидной смолы с цинковым наполнителем. Обеспечивает усиленную защиту металлических поверхностей от коррозии. Может использоваться для деталей конструкций, работающих в атмосфере, воде или грунте. В основном применяется для повреждений цинкового слоя, сварных швов, отверстий и распилов в оцинкованной стали.
Полимерное покрытие: виды, свойства, нанесение
Применение полимерных покрытий позволяет защитить металлические поверхности от коррозии, механических повреждений, внешних, химических и других воздействий. Они представляют собой порошкообразные вещества на основе различных смол и полимеров.
Полимерные покрытия: виды
Для создания полимерных покрытий применяются следующие материалы:
Рассмотрим их подробнее.
Пластизоль
В состав данного покрытия входит поливинлхлорид (ПВХ) и вещества-пластификаторы. Слой нанесенного материала составляет 200 мкм, благодаря чему обеспечивается очень высокая степень защиты от механических воздействий. Помимо этого, ПВХ устойчив к агрессивным погодным условиям и химическим веществам.
Существует ограничение на применение пластизола в жарком климате, что обусловлено низкой термостойкостью покрытия – да +80 °C. Такое покрытие также склонно к быстрому выцветанию, поэтому для него используются только светлые тона, которые обладают высокими светоотражающими свойствами, меньше нагреваются и выгорают.
Покрытия на основе пластизола применяются для создания тисненых, фактурных оснований и штампованных рисунков. Благодаря таким декоративным свойствам они могут образовывать древесную, кожаную и другие виды текстур.
Полиэстер
Полиэстеровые покрытия – самая дешевая и распространенная разновидность материалов. Они медленно выгорают, что позволяет им длительное время сохранять свой цвет, и устойчивы к воздействию ультрафиолета. Такие покрытия обладают высокими антикоррозионными свойствами и не разрушаются от перепадов температур.
Отрицательной чертой полиэстера является невысокая прочность, которая является побочным эффектом тонкого слоя материала на поверхностях. Материал очень легко царапается и повреждается. Решить это возможно посредством обработки кварцевым песком. Но такая дополнительная процедура сделает процедуру нанесения дороже.
Существует две разновидности полиэстеровых покрытий: глянцевая и матовая. Они различаются только по свойствам. Матовое покрытие имеет шероховатую поверхность, может применяться для имитации текстуры и рельефа древесины, кирпича или камня, наносится толстым слоем, поэтому, в отличие от глянцевого, срок службы такого материала может достигать до 40 лет.
Пурал
Для изготовления пурала используется полиуретан и модифицированный полиамид. Данное покрытие имеет шелковисто-матовую поверхность и отличается невосприимчивостью к резким температурным передам и высокой термостойкостью.
Это очень долговечный материал – он может прослужить до 50 лет. Не смотря на тонкий слой (до 50 мкм), пурал очень трудно повредить. Помимо этого, данный вид покрытий не выцветает и выдерживает длительное воздействие агрессивных веществ.
Из минусов пурала можно выделить высокую стоимость и меньшую, чем у пластизоля, стойкость к пластическим деформациям. Но, несмотря на это, данный материал более оптимален по соотношению характеристик и стоимости.
Покрытия на основе пурала применяются на производствах кровельных элементов из оцинкованного металла. Они имеют красивый внешний вид, устойчивы к воздействию ультрафиолета и прекрасно защищают от коррозии.
ПВДФ (полвинилденфторид) – одно из популярных видов полимерных покрытий. В его состав входит поливинилхлорид (80 %) и акрил (20 %). Благодаря стойкости к выцветанию и блестящей поверхности ПВДФ используется в декоративных целях: для придачи основаниям эффекта «металлик, глянцевого блеска, серебристых или медных металлических оттенков.
Покрытие обладает очень высокой стойкостью к механическим повреждениям и имеет наибольший срок службы. Оно также подходит для обработки изделий, работающих в агрессивных условиях.
Антифрикционные покрытия как разновидность полимерных
Особый вид полимерных покрытий – антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП). Они похожи на краски, но краситель в них заменен на мельчайшие истицы твердых смазок, распределенных по объему связующего вещества и растворителя.
Для производства полимерных АТСП используется политетрафторэтилен (тефлон, ПТФЭ), дисульфид молибдена, графит и другие твердосмазочные вещества. В качестве связующего могут выступать как органические, так и неорганические материалы: титанат, эпоксидная смола, акриловые, полиамид-имидные, фенольные и т.п. компоненты.
В России разработкой и изготовлением таких материалов занимается компания «Моделирование и инжиниринг». В линейку продукции входят антифрикционные твердосмазочные покрытия, предназначенные для решения различных задач, очистители и специальные растворители.
Полимерные покрытия MODENGY – MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1014 и другие – отлично зарекомендовали себя в подшипниках скольжения, направляющих скольжения, зубчатых передачах, других средне- и тяжелонагруженных узлах трения скольжения, крепеже и резьбовых соединениях, деталях двигателей транспортных средств (штоки клапанов, юбки поршней, дроссельные заслонки, коренные вкладыши, шлицевые соединения), трубопроводной арматуре, металлических и пластиковых элементах автомобильной техники (скобы, пружины, петли, замки, механизмы регулировки и т.п.), а также других парах трения металл-полимер, металл-резина, металл-металл, полимер-полимер.
Преимущества полимерных покрытий MODENGY:
Работоспособность в запыленной среде, вакууме и радиации
Низкий коэффициент трения
Высокие противоизносные, антикоррозионные и противозадирные свойства
Широкий диапазон рабочих температур
Устойчивость к кислотам, органическим растворителям, щелочам и прочим химикатам
Способность создавать на деталях тонкий защитный слой, практически не меняющий их исходный размер
Полимерные покрытия MODENGY позволяют эффективно управлять трением, повысить ресурс и эффективность оборудования, обеспечить поверхностям деталей необходимый набор защитных и триботехнических свойств.
Благодаря применению АТСП MODENGY можно полностью отказаться от пластичных масел и смазок. Технология твердой смазки позволяет создать узел трения, которому не требуется обслуживания. Антифрикционные покрытия наносятся однократно и обеспечивают смазывание и защиту различных деталей в течение всего срока их службы.
Особенности полимерных покрытий
К полимерным покрытиям предъявляют достаточно серьезные требования. Во-первых, они должны обладать очень высоким сцеплением с поверхностью, так как они связываются с металлическим основанием на молекулярном уровне, а не просто его покрывают. Второе – устойчивость к различным деформациям, которая не позволяет покрытию разрушиться при механических воздействиях.
В-третьих, такие материалы не должны терять своих свойств при длительном воздействии воды, щелочей, растворителей, различных химикатов, высоких температур, УФ-излучения. Если покрытие отвечает всем этим запросам, область его применения существенно расширяется.
Возможность выбрать практически любой цвет
Устойчивость к агрессивным веществам и воде
Поговорим о минусах полимерных покрытий. Главный из них – высокая стоимость, которая складывается из количества материала и применения специального оборудования. Но, наряду с этим, полимерный слой наносится на весь срок эксплуатации, а также не требует обновления или подкрашивания слоя. Поэтому окупаемость такого покрытия происходит очень быстро.
Сложное удаление с поверхности, в то же время, является и минусом. От них очень сложно очистить основания деталей, так как полимерные составы слабовосприимчивы к механическому воздействию и химикатам. Ввиду того, что специальных очистителей для удаления подобных материалов не существует, просто так стереть такой слой не получится. Это также обусловлено связью полимерного покрытия с поверхностью на молекулярном уровне. Чтобы его удалить, потребуется специальный инструмент.
Полимерные покрытия не получится нанести самостоятельно. Технологический процесс включает в себя применение определенного оборудования, которое можно найти только на предприятиях или специалистов, занимающихся выполнением подобных работ. При попытке нанесения с использованием подручных средств ничего не получится, а израсходованные средства будут потрачены впустую.
Ну и последний минус – нанесение полимерных покрытий, кроме антифрикционных, возможно только на металлы, которые хорошо проводят электричество. Это обусловлено применением технологии магнитной индукции для создания слоя покрытия.
Технология нанесения
Оборудование играет главную роль при нанесении, особенно краскопульт. Его особенность состоит в том, что кроме распыления материала, он заряжает его электричеством. На окрашиваемую деталь подается отрицательный заряд, а на бак краскопульта – положительный. Магнитная индукция возникает при контакте краски и поверхности покрываемого элемента. По своей природе она схожа с дуговой сваркой при замыкании электрода.
Нанесение состоит из нескольких этапов. Их качество напрямую зависит от умений маляра. Даже малейшие отклонения от технологии могут привести к порче изделий, а также полностью лишить полимерное покрытие рабочих характеристик.
В первую очередь производится подготовка окрашиваемых поверхностей. С них нужно удалить все возможные загрязнения и окислы, а затем обезжирить. Участки деталей, которым не требуется окраска, закрываются.
Следующий этап – нанесение. Сюда входит грунтование, окрашивание и лакирование. Все эти действия выполняются в специальных камерах, которые изолированы от проникновения пыли и других частиц. Сама камера должна иметь хорошее освещение, так как мастеру в процессе работы нужно видеть поверхность детали при любом ракурсе, чтобы правильно нанести покрытие. Сами детали подвешиваются на специальных крюках и на них подается отрицательный заряд. После этого следует нанесение. Вследствие того, что по технологии покрытие следует нанести одним слоем за один раз, этот процесс занимает очень много времени. При каких-либо паузах при нанесении полимерный слой будет неравномерным.
Далее следует отверждение покрытия. Детали медленно нагреваются в специальной камере с максимальной температурой +200 °C в течение 60 минут. Время и температура зависят от слоя. Так, например, для грунта нужно меньше времени и невысокие температуры, чем для отверждения лака. Правильность полимеризации также зависит от скорости повышения температуры в печи. Все дело в том, что при нагреве краска растекается по поверхности изделий и заполняет все труднодоступные места, а для этого нужно медленное и равномерное нагревание.
На следующем этапе детали охлаждаются. Для этого температура постепенно снижается до +100 °C. Для этого не требуется специальных приспособлений, так как печь остывает без постороннего вмешательства. При резком падении температуры до 100 °C покрытие на поверхности деталей может растрескаться. По этой же причине запрещается открывать печь.
После охлаждения изделий они извлекается из печи и доставляются в камеру покраски для напыления следующего слоя покрытия. Последний слой – декоративный, и его нанесение необязательно. Он лишь усиливает эстетичные свойства краски, а для обеспечения оптимальных защитных параметров достаточно двух слоев покрытия.
Полимерные полы
Содержание
К напольному покрытию предъявляются высокие эксплуатационные требования, как для бытовых помещений, так и для промышленных. Например, кислотоупорность для химических производств, беспыльность для изготовления микропроцессоров, гигиеничность для фармацевтической отрасли.
Самый распространенный тип покрытия — это полы из бетона и цементно-песчаной стяжки, но без защиты не отвечают уровню современных требований. Появление трещин, сколов и повреждений в процессе эксплуатации, склонность к образованию пыли, низкая стойкость к агрессивным средам и температурным перепадам — недостатки полов из бетона и цементно-песчаной стяжки.
Полимерные полы разработаны специально для решения данного комплекса задач.
Что такое полимерные полы
Полимерные полы — это декоративно-защитные покрытия, получаемые реакцией полимеризации синтетических смол на бетонном основании в плоскости пола. Для получения полимерных полов применяются химические основы с отличающимися процессом полимеризации.
Полимерный пол — это поверхность без швов с набором эксплуатационных характеристик, значительно превышающих бетонное основание. Толщина, цвет и конкретные параметры регулируются в зависимости от назначения и требований потребителя.
Классификация полимерных полов
Полимерные полы делят по типу применяемых синтетических смол (связующего):
Широкое применение нашли полы на эпоксидной и полиуретановой основе. Полимерные полы на полиуретановой основе отличаются упруго-эластичными свойствами, что позволяет применять их в помещениях с вибрационной нагрузкой. Они устойчивы к растрескиванию и дефектам бетонной основы. Также полиуретановые полы отличает стойкость к температурным перепадам и агрессивным средам, что расширяет сферу применения от бытовых до тяжелых промышленных условий.
Эпоксидные полы обладают меньшей эластичностью, но прекрасно выдерживают механические нагрузки и сопротивляются кислотам, щелочам и растворителям, используются в переувлажненных помещениях и даже под действием горячей воды. Популярность эпоксидных полов также связана с применением различных способов и технологий нанесения.
Полы на основе метилметакрилатного связующего примечательны тем, что отверждаются всего за несколько часов и укладываются даже при небольших отрицательных температурах. Предназначены для средних эксплуатационных нагрузок и неконцентрированных химических сред. Особенность в неукоснительном соблюдении технологии нанесения и в специфическом запахе во время выполнения работ по укладке.
Полы по толщине и технологии укладки
В данной классификации полимерных полов долговечность возрастает в соответствии с нумерацией.
Полимерные полы по виду заполнителя
Полимерные полы по текстуре финишной поверхности
Полимерные полы по степени заполнения
Это характеризует и технологию нанесения, и конечные свойства покрытия.
Эксплуатационные свойства и применение полимерных полов
Недостатки полимерных полов
Недостатка у полимерных полов, пожалуй, два. Во-первых, это относительно высокая стоимость материалов и работ по укладке. Особенно при наличии большого количества дефектов бетонного основания, которые нужно устранять в ходе подготовки основания с применением дополнительных расходных материалов. Во-вторых, это строгость соблюдения технологического процесса от подготовки основания и до нанесения финишного покрытия. Эта особенность касается не только полимерных полов, но и любого процесса получения полимера (полимеризации). Также важно, чтобы максимальная влажность бетонной основы не превышала 4%. Если влажность выше, то проводить работы нельзя.
Области применения полимерных полов
Технология получения полимерных полов
Перечислим основные этапы укладки полимерного пола:
Подготовка бетонного основания
Нанесение грунтового покрытия
Это необходимо для запечатывания пор, а также для лучшего сцепления полимера с бетонной основой.
Нанесение основного слоя полимера
Тех, что размещают стационарно в помещении, а также декоративных элементов.
Полимерное покрытие металла
Порошковое полимерное покрытие металла – это наиболее эффективный на данный момент известный способ защиты изделий от разрушительного воздействия коррозии. Суть метода заключается в нанесении на поверхность предмета порошковой краски, которая при затвердевании образует сплошную непроницаемую полимерную пленку. Данное средство является хорошей альтернативой:
Прочное крепление обеспечивается за счет притяжения частичек краски к электростатическому полю металла. Важным преимуществом покрытия является способность сохраняться в самых неблагоприятных условиях. Еще один плюс полимерной пленки заключается в ее эстетичности, материалу можно придать любую расцветку. Метод позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства и долговечность металлических изделий.
Таким образом, полимерное покрытие обладает следующими свойствами:
Технология полимерного покрытия металла
Объект предварительно очищается, с его поверхности удаляются окалины, устраняются другие дефекты, например, окислы, ржавчина. С этими задачами хорошо справляется пескоструйная обработка. Непосредственно перед нанесением краски на участок последний обезжиривается при помощи химических средств. Нередко полимеризация проводится не на всей поверхности изделия. В таком случае не предназначенные для окраски участки прикрываются чехлами, данный процесс называется маскировкой.
нанесение состоит из трех этапов:
Предмет помещается в камеру, с помощью распылителей на него наносится порошковая краска. Важно следить, чтобы смесь распределялась равномерно. Температура в камере повышается до момента, когда порошок начинает плавиться, иногда она может достигать 200 градусов Цельсия. Расплавленный материал преобразуется в гладкую и ровную пленку, которая заполняет все поры на поверхности металла. Технология оплавления заключается в прохождении трех этапов:
Образование твердого полимерного слоя происходит в камере охлаждения. По мере понижения температуры покрытия оно постепенно становится менее вязким и стягивается, в результате изделие оказывается надежно обтянуто пленкой. Термореактивные разновидности полимерно-порошковых смесей не требуют обязательного специального охлаждения. Обычно покрытие полностью затвердевает в течение суток.
Виды материалов
Для полимерной защиты предметов чаще всего применяются:
Полиэстер является наиболее популярной разновидностью, именно он чаще всего применяется в металлочерепице и профнастилах. Толщина полимерного покрытия составляет 0,02-0,03 мм. Материал отличается прочностью и долговечностью, так срок службы кровли в среднем составляет 20-30 лет, при этом гарантия действует не менее 10 лет.
Покрытие из пластизола обычно обладает большей толщиной, около 2 мм, благодаря чему оно отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям и обеспечивает хорошую защиту от коррозии.
Состав полимерного покрытия
Основой любой порошково-полимерной смеси является так называемое связующее вещество, которое в свою очередь состоит из наполнителя и отвердителя. Всего в состав полимерного покрытия металла входят следующие компоненты:
Во многие краски можно самостоятельно добавлять колеры, тем самым изменяя их первоначальный цвет.
Сфера применения
Сфера применения порошковых красок постоянно расширяется, материал позволяет значительно повысить эффективность и долговечность традиционных металлических конструкций. Также данный метод используется для покрытия других материалов:
В быту полимерно-порошковая смесь применяется для обработки мебели и фурнитуры, оконных профилей, различной техники, в том числе и офисной, ограждений, кровельных материалов, перегородок, элементов фасада, спортивного инвентаря. Кроме этого, смесь задействуют для защиты производственного оборудовании, станков, складской и торговой техники, колесных дисков.