Лакокрасочные покрытия: типы высыхания и методы формирования

Процесс отверждения (сушки) эпоксидных эмалей иначе формирование лакокрасочных покрытий, протекающий при определенных температурно-временных условиях, в значительной степени влияет на защитные, декоративные, физико-механические свойства таких покрытий. Поэтому представляют особый интерес для применения в условиях современных промышленных объектов.

Типы сушки, для отверждения лакокрасочных покрытий:

1. естественная;
2. искусственная

Каждый из этих методов характеризуется свойственными только ему преимуществами и недостатками, а потому нуждаются в более подробном анализе.

Плюсы естественной сушки лкм:

1. Естественная сушка удобна тем, что может производиться в естественных условиях:  Дорожные краски или краски для дорожной разметки, эмали ЭП-5155 двух цветов должны высыхать при естественных условиях, при естественной температуре
2. Естественная сушка иногда единственно возможна: при осуществлении работ по окрашиванию на открытых площадках, в производственных корпусах и т.д.

Минусы сушки в естественных условиях:

1. Продолжительный период времени, необходимый для отверждения ЛКМ.
2. Применение специальных методов, способствующих ускорению данного процесса.

Методы решения/ускорения сушки:

1. Применение быстросохнущих пленкообразователей: акриловых или перхлорвиниловых, со временем высыхания до 4 часов;
2. Усовершенствование, химическое или физическое, различных олигомеров: эпоксидных, алкидных и уретановых, которые как раз и характеризуются затяжным процессом высыхания. Процессы модификации данных составов сокращают время сушки в десятки раз (от 1-4 часов при температуре 20 °С вместо 24 часов). Сокращение времени отверждения позволяет применять такие эмали для ремонтных работ, конвейерного производства.
3. Использование для разбавления лакокрасочных составов более летучих растворителей;
4. Уменьшение толщины наносимого слоя и количества слоев;
5. Применение катализаторов-отвердителей и ускорителей, что способствует ускорению процесса отверждения эмалей в естественных условиях.

Ассортимент быстросохнущих эмалей

В настоящее время производители предлагают обширный ряд быстросохнущих в естественных условиях эмалей, которые могут быть использованы не только в процессе окрашивания на открытых территориях, в помещениях, во время ремонтных работ, но и применяются в поточном производстве.

Ассортимент таких ЛКМ представлен эпоксидно-виниловыми эмалями:

 ЭП-1155, ЭП-5116, ЭП-057, Эмаль Б-ЭП-5297 «ЭПОВИН», Эмаль Б-ЭП-433 «Эповин»,

Акрилуретановыми эмалями:

АК-511,Эмаль «Виниколор», АК-539, АК-540, АК-1301 и др

Искусственная сушка лакокрасочных покрытий

Искусственная сушка – трудоемкий, технологически сложный процесс, который требует значительных энергозатарат и применения специализированного оборудования.

Но для крупных промышленных предприятий этот метод остается приоритетным.

Типы отверждения покрытий в условиях искусственной сушки

• Отверждение покрытий в условиях искусственной сушки может происходить под воздействием теплового, лазерного, УФ-излучения, под влиянием индукции, радиации или потока ускоренных электронов.
• Редкие методы сушки лакокрасочных покрытий: радиочастотный, в магнитном поле, импульсно-лучевой.

Чаще всего в различных отраслях промышленности предпочтение отдается методу теплового отверждения.

Типы теплового отверждения.

• В зависимости от способа передачи энергии: конвективный, инфракрасный (или терморадиационный),
• Комбинированный терморадиационно-конвективный.

Конвективная сушка.

• осуществляется в специальной камере под действием воздуха, нагретого с помощью газа, воды, электроэнергии и т.д до определенной температуры;
• подходит практически для всех видов лакокрасочных составов.
• В ходе этого процесса первым высыхает самый верхний слой покрытия, более глубокие слои требуют и более продолжительного временного воздействия. ЭТо значительно затрудняет формирование толстослойного покрытия. А при неправильно подобранной летучей части эмали способствует образованию дефектов.

Инфракрасная сушка

• Инфракрасная сушка: нагревает лакокрасочный материал изнутри.
• Как результат- приводит к сокращению времени сушки
• Более равномерно происходит растекание лакокрасочного состава, улучшению качественных показателей покрытия за счет облегченного выхода летучих продуктов из пленки.
• Временной промежуток, необходимый для нагревания изделия, заметно сокращается, при этом в значительной мере облегчается и технологический процесс благодаря отсутствию промежуточного теплоносителя – воздуха.
• Результатом этого становится повышение производительности за счет минимизации времени сушки (3-20 минут); возможность оперировать любыми видами лакокрасочных материалов; уменьшение расхода электроэнергии; допустимость бескамерной сушки; экономия на производственных площадях, автоматизации и механизации процесса.

Недостаток данного метода:

• является невозможность обработки изделий и конструкций сложной конфигурации. В этом случае оптимально прибегнуть к комбинированному методу сушки.

Тепловые методы сушки возможно усовершенствовать за счет повышения реакционной способности пленкообразователей; путем использования более эффективных катализаторов и инициаторов отверждения в рецептуре самих ЛКМ или в атмосфере сушильных камер; путем применения высокотемпературных энергоносителей, аэродинамического нагрева. Эмали ЭП-5285 выдерживают кратковременный нагрев.

Так, например, в условиях конвективного метода сушки нашли свое применение ускорители и инициаторы сушки.

В условиях, когда температура не должна быть выше 70-80°С, уместно использование кислых ускорителей при отверждении меламиноалкидных, карбамидных и акриловых ЛКМ.

Они позволяют окрашивать неметаллические и пластмассовые изделия, ускоряют процесс формирования покрытия, их использование ведет к сокращению расхода электроэнергии.

В зависимости от типа изделия можно применять и менее распространенные методы формирования покрытия.

Так для изделий с обмоткой, насыщенной лакокрасочным составом, или для сушки покрытий на металлических лентах возможно использование индукционной сушки, в процессе которой токи высоких частот нагревают изделие и способствуют отверждению покрытия.

В случае использования порошковых лакокрасочных материалов для окрашивания МДФ рекомендовано применение методов на основе УФ-излучения. Можно достигнуть декоративного эффекта с эмалями ЭП-5287.

Этот способ считается наименее энергозатратным, так как отверждение происходит в течение нескольких секунд.

При выборе марки ЛКМ менеджеры Лакокраска-Я подскажут какие у каждого продукта методы высыхания и подходят ли данный тип лкм покупателю.

При выборе метода искусственной сушки необходимо учитывать природу ЛКМ, требования, предъявляемые к физико-механическим и защитным свойствам покрытия, габариты и конфигурацию окрашиваемого изделия, производственные возможности, тип энергоносителя, экономическую целесообразность.