Антикоррозийное покрытие

Антикоррозийное покрытие защищаемых поверхностей конструкций и сооружений  химически стойкими материалами, а также вопрос о выборе химически стойких строительных материалов приобретает особое большое значение в отраслях промышленности, где сооружения и строительные конструкции подвергаются воздействию различных агрессивных сред.

Химическая стойкость материалов определяется главным образом следующими свойствами : химическим составом, структурой, плотностью, прочностными показателями, водопоглощением и др. Кроме того она зависит от условий эксплуатации объекта: характера агрессивной среды, концентрации, агрегатного состояния агрессивной среды (жидкость, газ), продолжительности ее действия, температурных условий и давления.

Однако все эти факторы могут действовать одновременно в различных сложных сочетаниях. При правильном учете и оценке действия нескольких факторов на материалы и конструкции можно подобрать наиболее эффективные способы защиты их от коррозии.

Читай далее на http://stroivagon.ru защита арматуры от коррозии

Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные антикоррозийные покрытия вследствие экономичности, удобства и простоты нанесения, хорошей стойкости к действию промышленных агрессивных газов нашли широкое применение для защиты металлических и железобетонных конструкций от коррозии. Защитные свойства лакокрасочного покрытия в значительной степени обусловливаются механическими и химическими свойствами, сцеплением пленки с защищаемой поверхностью.

Читай далее на http://stroivagon.ru лакокрасочные материалы

Перхлорвиниловые и сополимерно-лакокрасочные материалы

Перхлорвиниловые и сополимерно-лакокрасочные материалы широко используются в противокоррозионной технике. Лакокрасочные материалы в зависимости от назначения и условий эксплуатации делятся на восемь групп: А-покрытия, стойкие на открытом воздухе; АН-то же, под навесом; П-то же , в помещении; Х-химически стойкие; Т-термостойкие; М-маслостойкие; В-водостойкие; ХК-кислотостойкие; ХЩ-щелоче стойкие; Б-бензостойкие.

Читай далее на http://stroivagon.ru виды коррозий

Для антикоррозионной защиты применяются химически стойкие перхлорвиниловые материалы : лак ХС-724, эмали ХС и сополимерные грунты ХС-010, ХС-068, а также покрытия на основе лака ХС-724 и каменноугольной смолы, лака ХС-С с эпоксидной шпаклевкой  ЭП -0010. Защитные покрытия получают при последовательном нанесении на поверхность грунта эмали и лака.

Число слоев зависит от условий эксплуатации покрытия, но должно быть не менее 6. Толщина одного слоя покрытия при нанесении пульверизатором 15…20 мкм. Промежуточная сушка перхлорвиниловых материалов составляет 2…3 часа при температуре 18…20 °С. Окончательная сушка защитного покрытия при той же температуре длится 5 суток для открытых поверхностей и до 15 суток в закрытых помещениях.

Перхлорвиниловые лакокрасочные материалы наряду с хорошей химически стойкостью имеют невысокую адгезию к защищаемой поверхности. Для уменьшения этого недостатка, перхлорвиниловые материалы модифицируются смолами или применяются специальные схемы покрытий , которые наряду с хорошей адгезией обладают и высокими защитными свойствами, в том числе используются композиции состоящие из смеси перхлорвиниловых материалов с каменноугольными и эпоксидными смолами.

Окраска химически стойким комплексом ( грунт ХС-059, эмаль ХС-759, лак ХС-724) предназначена для защиты от коррозии наружных металлических поверхностей оборудования, подвергающихся воздействию агрессивных сред щелочного и кислотного характера. Этот комплекс отличается повышенной адгезией за счет добавки эпоксидной смолы.

Рекомендуется следующая схема защитного покрытия на основе химически стойкого комплекса: грунт ХС-059-2 слоя, эмаль ХС-759-2 слоя,лак ХС-724-два слоя. Непосредственно перед применением к 100 г грунта ХС-059 добавляют 2,6 г полиамидного отвердителя №5. После этого грунт готов к применению в течении 24…36 часов.

Сушка грунтовых слоев производится в течении 1 ч при температуре 18…20 °С. К 100 г эмали ХС-759 всех цветов, кроме черной следует добавлять 2,8 г ( а к черной 3 ,1 г) полиамидного отвердителя №5. После добавления отвердителя эмаль пригодна к употреблению в течение 24…36 ч. Межслойная сушка 30…40 мин при температуре 18…20°С.

Промежуточная сушка лака ХС-724 осуществляется в течении 2 ч при температуре 18…20°С. Окончательная сушка всего покрытия составляет 10 суток при той же температуре. Ориентировочный расход лакокрасочных материалов на создание комплексного покрытия составляет 850…900 г/м². Химически стойкие покрытия на основе композиции из эпоксидной шпаклевки и лака ХС-724 совмещают в себе высокие адгезионные свойства, характерные для эпоксидных материалов, и хорошую химическую стойкость, свойственную перхлорвиниловым.

Однако здесь необходимо соблюдать важную технологическую особенность : наносить непосредственно по эпоксидной шпаклевке ЭП-0010 перхлорвиниловые материалы нельзя, так как такое покрытие будет слезать «чулком» с загрунтованной поверхности. Поэтому по загрунтованной эпоксидной шпаклевкой поверхности делается переходный слой, состоящий из эпоксидной шпаклевки и лака ХС-724.

Для нанесения композиции из эпоксидной шпаклевки и лака ХС-724 рекомендуется готовить следующие два состава:

Состав грунтовочного слоя (ч. по массе):

1. Эпоксидная шпаклевка( ЭП-0010)  —   100 частей по массе

2. Отвердитель № 1-     8,5 частей по массе

3. Растворитель Р-4    — 35…45 частей по массе.

Состав переходного слоя(частей по массе):

1. Эпоксидная шпаклевка ЭП-0010     -15 частей по массе,

2. Лак ХС-724        -100 частей по массе,

3. Отвердитель №1  -1,3 частей по массе,

4. Растворитель Р-4   -до рабочей вязкости.

Для покрывного слоя используют лак ХС-724. Для создания защитного покрытия на подготовленную поверхность наносят грунтовочный слой первого состава и сушат в течении 20…24 ч при температуре 18…20°С. После высыхания наносят два промежуточных переходных слоя второго состава с промежуточной сушкой каждого слоя в течении 20…24 часов при той же температуре.

После высыхания второго состава наносят три покрывных слоя лака ХС-724 с промежуточной сушкой каждого слоя в течении 2…3 часа и выдерживают готовое покрытие в течении 10 суток при температуре 18…20°С.

Состав комплексного пятислойного покрытия,  г/м²

1. Эпоксидная шпаклевка      -300;

2. Лак ХС-724                         -450;

3. Отвердитель №1               -60

4. Растворитель Р-4              -260.

Эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5116 представляет собой лакокрасочную композицию холодного отверждения на основе эпоксидной и каменноугольной смолы с добавками пигментов, наполнителей, разбавителей, пластификаторов и отвердителя. Допустимый температурный интервал эксплуатации готового покрытия от -60 до +60°С.

Покрытия на основе эмали Эп-5116 отличаются повышенной деформативностью и химической стойкостью при комнатной температуре к 3 %-ным растворам азотной и фосфорной кислот, 10%-ному раствору едкого и хлористого натра, воде.Защитное покрытие можно армировать, используя для этого стеклоткань.

В качестве грунтовочного слоя для увеличения прочности сцепления покрытия на основе эмали ЭП-5116 с защищаемой поверхностью применяют грунт на основе эпоксидной шпаклевки ЭП-0010. Эмаль ЭП-5116 поставляют комплексно в виде двух полуфабрикатов: компонента I(эпоксидного) и компонента II(каменноугольного).

Отвердителем для  эмали служит полиэтиленполиамин, который входит в состав компонента II. Компоненты перед нанесением смешивают друг с другом. Подготовку рабочих составов грунта в эмали ЭП-5116 перед применением осуществляют на строительных площадках или в помещении, снабженном приточно-вытяжной вентиляцией. Здесь же хранят суточный запас лакокрасочных материалов.

Состав грунтовочного слоя:

1. Шпаклевка ЭП-0010     -100 частей по массе.

2.Отвердитель №1     -8,5 частей по массе.

3. Растворитель Р-40     -до рабочей вязкости.

Грунтовочный состав готовят путем растворения эпоксидной шпаклевки ЭП-0010 растворителями Р-40; Р-4; 646; ксилолом до рабочей вязкости. При отсутствии эпоксидной шпаклевки ЭП-0010 грунтовочным слоем может служить покрытие на основе эпоксидно-каменноугольной эмали ЭП-5116.

Состав эмали ЭП-5116:

1. Компонент I  -100 частей по массе.

2. Компонент II    -200 частей по массе.

3. Растворитель( Р-4; ксилол)   -60 частей по массе.

Окрасочный состав на основе эмали 5116:

1. Компонент I  -100 частей по массе.

2. Компонент II    -200 частей по массе.

3. Растворитель( Р-4; ксилол)   -30 частей по массе.

Жизнеспособность эмали ЭП-5116 при нанесении кистью составляет 3 ч при температуре 18…20°С. При нанесении эмали методом пневматического распыления установкой УНДП-2 с подогревом до температуры 50…60 °С, жизнеспособность ее составляет 25…30 минут. Рекомендуемая схема защитного покрытия состоит из трех слоев:

1-го грунтовочного на основе эпоксидной шпаклевки ЭП-0010 и двух покрывных слоев с общей толщиной 200…250 мкм. Промежуточная сушка каждого слоя составляет 20…24 ч при температуре 18…20°С. Для механического упрочнения покрытия его армируют стеклотканью. Ориентировочный расход материалов при нанесении на металлическую поверхность составляет 550 …600 г/м², на бетонную -600…650 г/м².

Трещиностойкие химически стойкие покрытия

Трещиностойкие химически стойкие покрытия применяют на основе хлорсульфированного полиэтилена ХСПЭ. Для защиты от коррозии железобетонных несущих и ограждающих строительных конструкций с шириной раскрытия трещин до 0,3 мм применяют эмаль ХП-799 на основе хлорсульфированного полиэтилена.

Защитные покрытия наносят на поверхность бетона после окончания в нем основных усадочных процессов. При этом конструкции не должны подвергаться воздействию жидкости( воды) под давлением противоположной покрытию стороны или это воздействие следует предотвращать специальной гидроизоляцией.

Материалы на основе хлорсульфированного полиэтилена пригодны для работы при температуре -60 до + 130 °С( выше 100°С-для кратковременной работы в зависимости от термостойкости входящих в состав покрытия пигментов). Покрытия на основе ХСПЭ, стойкие к озону, парогазовой среде, содержащей кислые газы Cl2, HCl,SO2, SO3, NO2 и к растворам кислот, могут наноситься краскораспылителем, установкой безвоздушного напыления -смесью ксилола (30%) и сольвента(70%) или кистью.

Металлизационно-лакокрасочные покрытия

Металлизационно-лакокрасочные покрытия находят широкое применение для защиты от коррозии металлических конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях и агрессивных средах. Такие комбинированные покрытия наиболее долговечны (20 лет и более). Покрытия получают путем совмещения двух самостоятельных видов защитных покрытий: металлизационных и лакокрасочных.

Вследствие пористости и шероховатости поверхности металлизационный слой обеспечивает хорошую адгезию лакокрасочных материалов и повышает их долговечность. Нанесение по металлизационному подслою химически стойких лакокрасочных и полимерных покрытий позволяет получить высокоэффективные защитные системы, стойкие к воздействию агрессивных сред.

Перед началом работ следует тщательно подготовить поверхности и тем самым обеспечить прочность сцепления.При этом наиболее эффективным способом является пескоструйная или дробеструйная очистка. Металлизация представляет собой процесс распыления струей сжатого воздуха расплавленного металла на подготовленную поверхность изделия.

В качестве источника тепла обычно используют электрическую дугу, ацетилено-кислородное или пропан-бутановое пламя а также токи высокой частоты.Процесс плавления и распыления происходит непрерывно с заданной скоростью. Разработаны и активно применяются ручные и стационарные газовые и электрические металлизаторы.

Металлизационный аппарат состоит из провода, механизма подачи проволоки, распылительной головки и кнопочной станции управления. Для выполнения работ вручную обычно используют электродуговые аппараты ЭМ-10; ЭМ-14 или газопламенные МГИ-2, МГИ-4 а также  более новые их модификации.

Производительность таких аппаратов зависит от вида металлизаторов и напыляемого металла (смотри таблицу-1).

Таблица-1. Производительность металлизационных аппаратов

Толщина напыленного слоя пропорциональна производительности аппарата и обратно пропорциональна скорости относительного перемещения. Прочность металлизационных покрытий, нанесенных на сталь при толщине 200…300 мкм, для цинка составляет 40 МПа. При нанесении электродуговым способом прочность сцепления покрытия из алюминия достигает 10 МПа, а при газопламенном распылении -5 МПа.

Для защиты от коррозии стальных конструкций, эксплуатируемых в загрязненной сернистыми соединениями атмосфере, рекомендуется алюминиевые покрытия толщиной 200 мкм и выше. Для повышения непроницаемости коррозионной стойкости металлизационных покрытий применяют различные пропитки. Заполняя поры металлизационного слоя и устраняя возможные дефекты в защитной пленке, пропитка значительно повышает долговечность всего антикоррозионного покрытия.

Надежность защиты повышается в случае сочетания металлизационного слоя цинка с соответствующим полимерным или лакокрасочным покрытием. При выборе пропиточного слоя предпочтение следует отдать ингибирующим материалам. Так, пропитка металлизационного слоя кремнийорганическими смолами обладающими ингибирующим действием по отношению к стали, цинку и алюминию, позволяет значительно затормозить процесс коррозии даже в том случае , если химически стойкое защитное покрытие со временем начнет пропускать агрессивную среду к поверхности защищенной конструкции.

Для получения высококачественных комбинированных защитных покрытий необходимо строгое соблюдение технологии нанесения лакокрасочных и полимерных покрытий. Последние должны наноситься на металлизированную поверхность сразу же после процесса металлизации. Лакокрасочные материалы должны подбираться с учетом химической стойкости, условий эксплуатации и сроков службы металлоконструкций.

Для комбинированных покрытий, подвергающихся воздействию атмосферных условий, солнечной радиации, осадков, промышленных газов и пыли, морской атмосферы рекомендуется использовать атмосферостойкие лакокрасочные материалы , такие как :

1. Фосфатирующие грунты типа ВЛ-02, ВЛ-08, ВЛ-022; Грунт ХС-068 на сополимере винилхлорида с винилиденхлоридом.

2. Эмали хлоркаучуковую КЧ-748 и пентафтальнуюПФ-115, а также органосиликатную эмаль ВН-30.

При воздействии атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары химических производств, минеральные масла, нефтепродукты и другие среды, вызывающие коррозию стали следует применять комбинированные покрытия, состоящие из металлизированного алюминия и химически стойких лакокрасочных материалов:

1. Перхлорвиниловых марки ХС, эпоксидной шпаклевки типа ЭП -0010,

2. Эмалей типа ЭП-773,кремнийорганических эмалей КО-168, КО-174 и другие.

Экономическая эффективность применения комбинированных защитных покрытий зависит не только от использования материала, но и от способа нанесения металлизационного слоя.

Технология нанесения лакокрасочных покрытий

Технология защитного покрытия включает в себя следующие операции:

1. Подготовку защищаемой железобетонной поверхности и армирующих материалов .

2. Приготовление связующих.

3. Нанесение грунтовочной композиции на подготовленную поверхность.

4.Формование футеровочного пояса.

5. Нанесение герметизирующего слоя.

6. Отверждение и контроль качества.

Подготовку защищаемой поверхности под покрытие осуществляют в соответствии с действующими инструкциями. Влажность бетонной поверхности зависит от материала грунтовочного слоя. При применение в качестве грунта полиуретанового лака УР-293 последний можно наносить как на влажную поверхность, так и на сухую. При отсутствии полиуретанового лака поверхность бетона должна быть хорошо высушена.

Влажность не должна превышать 6% на глубине 20 мм. При раскрое армирующих материалов следует учитывать припуск на нахлест до 10 см. Влажность применяемых материалов должна быть не более 0,2 %. Связующие приготавливают в специально отведенных местах. При этом необходимо строго соблюдать очередность введения компонентов: ХСПЭ-лак, инициатор, ускоритель отверждения УНК ( или БНК).

После введения отверждающих веществ жизнеспособность рабочего состава колеблется в пределах 1…1,5 ч при температуре 18…22°С. При других температурах для обеспечения оптимальных сроков желатинизации связующего необходимо количество отвердителя-инициатора увеличить при t<18…22°С или уменьшить при t>18…22°С.

Общая толщина защитного покрытия должна быть в пределах 4,5…5 мм. При отсутствии полипропиленовой ткани последняя может быть заменена полипропиленовым войлоком в 1 слой. Отверждение покрытия до начала его ввода в эксплуатацию должно вестись в течении трех недель при температуре 18…20°С.

Широкое применение получили армированные эпоксидно-сланцевые покрытия на основе ЭСД-2 и ЭТС-5, состоящие из смеси низковязкой эпоксидной смолы(ЭД-20, ЭИС-1, ЭД-16) или этерифицированного эпоксидного продукта ЭТК-5 и смоляных продуктов переработки сланцев, наполнителя и отвердителя (смотри таблицу-2).

Таблица-2. Эпоксидно-сланцевые составы (ч. по массе)

Эпоксидно-сланцевые составы могут отверждаться  при температуре не ниже +40°С, а допустимый температурный интервал их эксплуатации от -30 до +60°С. Технология создания защитного армированного покрытия состоит в последовательном нанесении грунтовочного, клеящего и покровного слоев.Стеклоткань укладывают на клеящий слой. Составы можно наносить на бетонную поверхность с влажностью не более 10%.

Эпоксидно-сланцевые составы готовят непосредственно перед их нанесением на бетонную или металлическую поверхность. Для этого эпоксидные смолы ЭД-20, ЭИС-1 и сланцевый модификатор » Сламор» тщательно перемешивают в требуемых соотношениях, после чего вводят наполнитель а непосредственно перед использованием вводят отвердитель.

Состав готовят в количестве , необходимом для работы в течении 30…40 минут.Промежуточная сушка каждого слоя 20…24 часа при температуре 18…20°С. Окончательная сушка готового покрытия перед пуском в эксплуатацию должна продолжаться не менее 15 суток при температуре 18…20°С.

Высокая химическая стойкость эпоксидно-сланцевых покрытий, несложная технология их нанесения дают возможность широко применять их для защиты оборудования, сооружений и строительных конструкций от коррозии.Для защиты металлической поверхности расходуется 2,2 кг/м² материалов, бетонной -2,3 кг/м² материалов. Кроме того, на 1 м² защищаемой поверхности расходуется 1,1 кг/м² армирующего материала.

Модифицированный эпоксидно-сланцевый состав МЭС состоит из эпоксидной смолы ЭД-20, фракции сланцевой смолы «Сламор», жидкого нитрильного карбоксильного каучука и отвердителя. Получаемое покрытие имеет повышенную деформативность по сравнению с обычными эпоксидными, обладает высокой адгезией к бетону и металлу.

Состав наносят на подготовленную поверхность без предварительного грунтования.Рекомендуется трехслойное покрытие с общей толщиной не менее 0,7…0,8 мм. Состав МЭС готовится в виде двух компонентов -А и Б:

Компоненты А:

1. Смола ЭД-20      -100 частей по массе.

2. Каучук СКГ-10-1   -5 частей по массе.

Компоненты Б:

1. «Сламор»    -80 частей по массе.

2. Каучук СКН-10-1    15 частей по массе.

3. Полиэтиленполиамин или АФ-2    -10…30 частей по массе.

Ориентировочный расход состава МЭС при толщине слоя 0,2…0,25 мм составляет 0,35 кг/м². Компоненты А и Б смешивают 1: 1 непосредственно перед началом работ в количестве, которое может быть израсходовано в течении 40…60 минут. Межслойная сушка покрытия на основе МЭС составляет 8…10 часов при температуре 18…20°С.

Окончательная сушка перед водом покрытия в эксплуатацию не менее 20 суток при той же температуре. Покрытия на основе состава МЭС устойчивы к действию 50 %-ной серной, 26 %-ной соляной, 5 %-ной  азотной и 10%-ной ортофосфорной кислот а ткже к действию 25 %-ного едкого натра при температуре до 60°С. Физико-механические свойства покрытий на основе смолы оксилин приведены в  таблицу-3.

 

Таблица-3.Физико-механические свойства покрытий на основе смолы оксилин

Армированные лакокрасочные покрытия

Представляют собой хисмически стойкие покрытия, упрочненные одним или двумя слоями стекло- или хлориновой ткани. Применяют их в основном в виде самостоятельных противокоррозионных покрытий  при защите аппаратуры, работающей в условиях воздействия агрессивных сред, а также для создания непроницаемого подслоя в комбинированных защитных покрытиях.

Армированные лакокрасочные покрытия обладают большей механической прочностью и стойкостью к абразивным воздействиям, чем обычные. Их применение позволяет сократить объем емкостей, значительно снизить затраты на противокоррозионные работы.

Для армирования покрытий рекомендуются следующие марки стеклоткани и хлориновой ткани: для кислых сред-ТСФ(а)-6П из щелочного алюмомагнезиального стекла №65,а для воды, нейтральных и щелочных сред-бесщелочные стеклянные ткани на основе алюмоборосиликатного  стекла марки ССТЭ-6, Т-11, Т-13 а также хлориновая ткань, изготовленная из перхлорвинилового волокна.

Указанные ткани по плотности и характеру переплетения наиболее технологичны для пропитки их лакокрасочными материалами. Армирование стеклотканью осуществляется в 1 слой а хлориновой тканью осуществляется в 1…2 слоя. Составы грунтовочный,пропиточный и для приклейки аналогичны употребляемым при создании армированного защитного покрытия на основе эпоксидной шпаклевки ЭП-0010.

Состав армированного защитного покрытия :

1. Эпоксидная шпаклевка ЭП-0010  -15 частей по массе

2. Лак ХС-724    -100 частей по массе,

3. Отвердитель № 1   -1,3 частей по массе,

4. Растворитель Р-4 и №646  -до рабочей вязкости.

Отвердитель следует добавлять в шпаклевку непосредственно перед началом окрасочных работ. Перед раскроем хлориновую ткань необходимо усадить (декоратировать), поэтому ее погружают в ванну с горячей водой (60…70 °С) на 2…3 часа а потом высушивают  при комнатной температуре .Для защиты железобетонных емкостей перспективным является использование покрытий на основе бесфенольных и полиэфирных смол Слокрил-1, ПН-15, модифицированных хлорсульфированным полиэтиленом и армированных полипропиленовой тканью.

Такие антикоррозийные покрытия достаточно трещино- и химически стойки, обладают высокой ударной вязкостью, высокой стабильностью свойств  при резкой смене температур, что особенно важно при защите бетонных или железобетонных сооружений.