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.

Лакокрасочные материалы разделяют на грунты, шпатлёвки, эмали, лаки, нитрокраски, масляные краски, эмульсионные краски.

Основой лакокрасочных материалов являются 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 плёнкообразующие вещества, пигменты, наполнители, сиккативы, растворители.

Пленкообразующие вещества создают защитную плёнку 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 и лакам цвет, но и повышают их защитные свойства.

Наполнители (тальк, мел, асбест) – это добавки к пигментам, которые повышают устойчивость и прочность красочного слоя.

Пластификаторы – это вещества, придающие необходимую пластичность плёнке и предохраняющие её от растрескивания. В качестве пластификатора применяют сложные эфиры минеральных и органических кислот.

Сиккативы – это вещества, ускоряющие высыхания масел.

Растворители (спирт, скипидар, бензол) применяют для растворения плёнкообразующих веществ, приготовления шпатлёвки, грунта, эмалевых красок.

Лаки – это растворы плёнкообразующих веществ (смол, смолоподобных продуктов) в различных растворителях. В зависимости от плёнкообразующих веществ лаки разделяют на природные (масляные) и искусственные, приготовленные на основе искусственных смол и эфиров.

Масляные краски представляют собой суспензию пигментов в олифах и выпускаются лакокрасочными заводами либо в виде густотёртых 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 твёрдую, блестящую, эластичную плёнку, напоминающую эмаль.

Эмульсионные краски изготовляют из эмульсии, т.е. однородных систем двух жидкостей. Для предотвращения расслаивания в эмульсию добавляют стабилизаторы – казеин, желатин, мыло. Эмульсионные краски применяют для окраски деревянных изделий.

Процесс окраски состоит из нескольких основных операций: подготовки поверхности, грунтовки, шпатлёвки (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 неразъёмных соединений деталей и конструкций из однородных и различных материалов. Клеи представляют собой растворы (иногда расплавы) высокомолекулярных природных или синтетических веществ. Различают природные (животные, растительные) и синтетические клеи.

Животные (костяной, казеиновый, столярный и др.) и растительные клеи (крахмал, декстрин, резиновый 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.

Этого недостатка 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 используются термореактивные и термопластичные синтетические полимеры. 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, ВК-32-200 являются продуктами взаимодействия фенолформальдегидной смолы и синтетического каучука, клеи БФ-2 и БФ-4 – фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля, клей ВК-32-ЭМ – фенолформальдегидной и эпоксидной смол.

Для склеивания резиновых изделий применяют резиновые клеи (88, БР-10 и др.).

Технологический процесс склеивания деталей состоит из следующих этапов:

– подготовки поверхности к склеиванию;

– нанесения клея, выдержки, сборки склеиваемых деталей;

– склеивания при определённых температуре и давлении с последующей выдержкой;

– очистки шва от потёков клея и контроля качества клеевого соединения.

Выводы

Наряду с металлами в машиностроении широко применяются неметаллические и композиционные материалы.

К неметаллическим материалам относятся пластические массы, резина, лакокрасочные и склеивающие материалы. Производство пластмасс базируется на полимерах, получаемых из дешёвых источников сырья. Полимеры обладают свойствами, отсутствующими у металлов. Они с успехом заменяют цветные металлы и сплавы, используемые в узлах трения и в различных деталях машин.

Резина производится из натурального или синтетического каучука. Их отличительной особенностью является способность к большим обратимым деформациям. Резинотехнические изделия широко используют в машиностроении в качестве резиновых колец различного сечения и манжет в уплотнениях подвижных и неподвижных соединений, амортизаторов, конвейерных лент, транспортёрных лент, резиновых втулок и др.

Лакокрасочные материалы применяют для защиты металлических изделий от коррозии, деревянные – от гниения, а также в декоративных целях.

Склеивающие материалы служат для получения неразъёмных соединений деталей из однородных и различных материалов. Они представляют собой растворы высокомолекулярных природных или синтетических веществ.

Вопросы для самопроверки

1. Пластические массы. Виды. Область применения.

2.Термопластичные пластмассы, достоинства и недостатки.

3. Термореактивные пластмассы, достоинства и недостатки.

4. Резины, их получение. Виды.

5. Область применения резиновых изделий в машиностроении.

6. Композиционные материалы, их строение

7. Область применения композиционных материалов.

8. Лакокрасочные материалы, их состав.

9. Описать процесс окраски.

10. Склеивающие материалы, виды

11.Описатоь процесс склеивания деталей.