ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отверждение лакокрасочных покрытий из "Практикум по технологии лакокрасочных покрытий " Отверждение или сушка является завершающей стадией технологического процесса получения лакокрасочного покрытия. На этой стадии происходит переход лакокрасочной пленки из жидкого в твердое (обычно стеклообразное) состояние с фиксированием необходимых технологических, физико-механических и защитных свойств. В большинстве случаев отверждение осуществляется за счет испарения растворителя или параллельно протекающих процессов испарения растворителя и химических превращений пленкообразующего вещества. Если растворитель в жидком лакокрасочном материале отсутствует (так называемые 100%-ные нленкообразо-ватели), отверждение протекает только в результате химических реакций полимеризации или поликонденсации. Исключение составляет формирование покрытий из порошков термопластичных полимеров, когда образование -твердой пленки является результатом охлаждения расплава. [c.116] Отверждение может проводиться на воздухе, т. е. естественным путем, или при повышенной температуре (искусственная сушка). Целый ряд лакокрасочных материалов в естественных условиях отвердить практически невозможно из-за слишком низкой скорости химических реакций пленкообразования (например, материалы на основе феноло-, мочевино- и меламиноформальдегид-ных олигомеров). Но даже и тогда, когда естественная сушка осуществима, предпочитают, если позволяют производственные условия, применять сушку при повышенных температурах, поскольку при этом не только сокращается продолжительность отверждения, но н заметно улучшаются защитные и эксплуатационные свойства покрытия. [c.116] Процесс испарения растворителя протекает в две стадии. На первой происходит испарение растворителя со свободной поверхности пленки. Этот процесс лимитируется диффузией паров растворителя от поверхности пленки в окружающую среду и зависит, таким образом, от концентрации паров растворителя в зоне отверждения. [c.116] Если эта концентрация поддерживается постоянной или уменьшается (например, путем увеличения воздухообмена), то процесс испарения растворителя на первой стадии не тормозится внешними факторами и протекает с постоянной скоростью, зависящей от скорости испарения растворителя при данной температуре. На второй стадии, начинающейся при концентрации растворителя около 2—5%, лимитирующим становится процесс диффузии растворителя к поверхности пленки. Скорость испарения резко падает и тем больше, чем ниже летучесть растворителя. Повыщение температуры отверждения всегда приводит к ускорению испарения растворителя. Скорость реакций полимеризации и поликонденсации также возрастает с повышением температуры. Однако существует верхний предел температуры отверждения, выше которого качество покрытия может ухудшаться увеличивается твердость и хрупкость покрытия, снижается адгезия, ухудшается его цвет и т. д. Для каждого лакокрасочного материала приводятся наиболее рациональные режимы отверждения [2, 18, 20]. [c.117] Передача тепла отверждаемому покрытию осуществ-.ляется тремя основными способами конвективным, терморадиационным и индукционным (последний способ не нашел широкого промышленного применения). [c.117] При конвективной сушке тепло окрашенному изделию передается путем конвективного теплообмена от нагретого сушильного агента (горячий воздух, продукты сгорания газообразного или жидкого топлива). Сначала нагреваются верхние слои покрытия, а затем, за счет теплопроводности, нижние. Верхние слои оказываются более нагретыми, чем нижние, и отверждаются быстрее, препятствуя диффузии растворителя из нижних слоев к поверхности и проникновению кислорода воздуха в пленку, что заметно затрудняет отверждение маслосодержащих материалов. При сушке конвекцией большое значение имеют толщина покрытия, теплоемкость материала изделия, природа лакокрасочного материала, интенсивность теплообмена. [c.117] В последнее десятилетие появилась группа методов отверждения, к которым понятие сушка трудно применить. Это отверждение полимеризационноспособных пленкообразователей под действием ультрафиолетового света и ионизирующего излучения. Широкое промышленное применение в технологии лакокрасочных покрытий нашли два из них отверждение УФ-излучением и потоком быстрых электронов. [c.118] При облучении ускоренными электронами полимеризация протекает еще более интенсивно. Даже при сравнительно небольших дозах излучения (около 2—8 Мрад) процесс отверждения заканчивается в течение долей секунды. [c.119] Такие высокоэффективные способы отверждения применяются при высокой скорости конвейерных линий (несколько десятков метров в минуту), например при окраске рулонного металла. Распространение этих методов пока ограничивается относительно высокой стоимостью и дефицитностью аппаратуры, а также сильным озонированием в зоне облучения, вызывающим недопустимое окисление верхних слоев покрытия. [c.119] В лабораторном практикуме для отверждения лакокрасочных покрытий могут использоваться термостатиру-емые электрические шкафы, работающие по принципу как конвекции, так и терморадиации. На рис. 21 приведена схема сушильного шкафа конвективного типа. Нагревание воздушного пространства внутри шкафа осуществляется через внутреннюю стенку от спирального электронагревателя 2, работающего в блоке с автоматическим терморегулятором. Вращением ручки терморегулятора 5 в рабочем пространстве шкафа устанавливают требуемую температуру, сверяясь с показаниями термометра 7, так как шкала терморегулятора проградуирована в относительных единицах. Выход на автоматический режим работы фиксируется включением и выключением электрической лампочки 6, вмонтированной в панель терморегулятора 4. В рабочей камере установлены горизонтальные полки 8. При работе со шкафом следует помнить, что температура на верхней и нижней полках и у стенок шкафа на 2—3 ° выше, чем Б центре рабочей камеры. [c.119] Вернуться к основной статье