МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра инженерных проблем экологии
Отчёт
об учебной практике на тему
«Лакокрасочные материалы»
Выполнила:
Студентка гр. СЭ-11,
Немущенко Д.А
Проверила:
Куницына Е.А.
Новосибирск 2012
Содержание
1. Литературный обзор
.1 Виды лакокрасочных материалов
.2 Классификация красок по назначению
.3 Классификация красок по составу
.4 Состав лакокрасочных материалов
.5 Силикатные краски
. Практическая часть
.1 Измерение толщины покрытия
.2 Измерение плотности краски
.3 Измерение вязкости краски
.4 Анализ размера частиц и агломератов
.5 Измерение толщины жидкого лакокрасочного покрытия при нанесении
.6 Измерение твёрдости покрытия
.7 Испытание на адгезию подложки
Использованные источники
Приложение
1. Литературный обзор
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - многокомпонентная система, которая наносится в жидком или порошкообразном состоянии на предварительно подготовленную поверхность и после высыхания (затвердевания) образует прочную, хорошо сцепленную с основанием пленку. Получившуюся пленку называют лакокрасочным покрытием. ЛКМ применяются для защиты металлических, а также других видов изделий от влияния внешних вредных факторов (влага, газы, воздух и т.д.), придания поверхности декоративных свойств. [1]
лакокрасочный краска покрытие вязкость
1.1 Виды лакокрасочных материалов (ЛКМ)
В зависимости от назначения, (Таблица 1) и состава (Таблица 2) лакокрасочные материалы (ЛКМ) принято делить на: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпаклевки.
Лаки - это растворы пленкообразующих веществ в растворителях (или воде), которые после высыхания образуют однородное, твердое, прозрачное (кроме битумного лака) покрытие. Их состав не содержит пигменты и наполнители.
Краски - суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.
Краски - суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.
Эмаль - суспензия пигментов, наполнителей в лаке, которая после высыхания образует непрозрачное, твердое покрытие различной структуры и блеска.
Грунтовка - суспензия пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе, которая после высыхания образует однородную непрозрачную пленку.
Шпаклевка - смесь наполнителей, пигментов и пленкообразующих веществ, пастообразная вязкая масса, предназначена для заполнения дефектов поверхности, придания ей равномерной фактуры.
.2 Классификация красок по назначению
Таблица 1.
КатегорияНазначениешпаклевкизаделывают неровности поверхности.грунтовкиобеспечивает достаточную адгезию (прилипание) краски к поверхности.атмосферостойкиеэксплуатируются на открытом воздухе в различных климатических условиях.ограниченно атмосферостойкиеэксплуатируются под навесами, внутри различных помещений, т.е. ЛКМ для внутренних работ.защитные или консервационныеприменяются для временной защиты изделий, при перевозках, хранении.водостойкие4/1 - стойкие в пресной воде, 4/2 -морской воде.специальныестойкие к воздействию определенных факторов, например, устойчивы к рентгеновскому, радиационному излучению, противообрастающие, светящиеся, лакокрасочные материалы для кожаных изделий, ткани, резины.маслобензостойкие6/1 - устойчивы по отношению к смазкам и минеральным маслам, 6/2 - устойчивы при влиянии керосина, бензина, нефтепродуктов.стойкие при воздействии химических веществ7/1 - для атмосферы агрессивных паров и газов, 7/2 - устойчивы под воздействием кислот, 7/3 - для растворов и концентрированных щелочей.термостойкиеэксплуатирующиеся при температуре от 50 до 500оС.электроизоляционныеподвергаются воздействию электрического тока, являются непроводящими.
1.3 Классификация красок по составу
Таблица 2.
ПленкообразовательОбозначениена поликонденсационных смолах- алкидно-уретановые (АУ);- глифталевые (ГФ);- кремнийорганические (КО);- карбамидные или мочевинные (МЧ);- меламиновые или меламиноформальдегидные (МЛ);- полиуретановые (УР);- пентафталевые (ПФ);- полиэфирные насыщенные (ПЛ);- полиэфирные ненасыщенные (ПЭ);- фенольные (ФЛ);- фенолоалкидные (ФА);- циклогексаноновые (ЦГ);- эпоксиэфирные (ЭФ);- эпоксидные (ЭП);- этрифталевые (ЭТ).на полимеризационных смолах- нефтеполимерные (НП);- каучуковые (КЧ);- перхлорвиниловые или поливинилхлоридные (ХВ);- алкидно-стирольные, масляно-стирольные (МС);- полиакриловые или полиакрилатные (АК);- поливинилацетатные (ВА);- поливинилацетальные (ВЛ);- фторопластовые (ФП);- хлорированные полиэтиленовые (ХП);- сополимеро-винилхлоридные (ХС);- сополимеро-винилацетатные (ВС).на природных смолах- битумные (БТ);- канифольные (КФ);- янтарные (ЯН);- масляные (МА);- шеллачные (ШЛ);на эфирах целлюлозы- этилцеллюлозные (ЭЦ);- нитроцеллюлозные (НЦ);- ацетилцеллюлозные (АЦ);- ацетобутиратцеллюлозные (АБ)на основе силикатов щелочных металлов (жидкое стекло).Силикатные краски (ЖС)
Образованные лакокрасочные покрытия принято разделять по внешнему виду на:
высокоглянцевые (ВГ- более 60%);
глянцевые (Г- 50-59%);
полуглянцевые (ПГ- 37-49%);
полуматовые (ПМ- 20-36%);
матовые (М- 4-19%);
глубокоматовые (ГМ- не больше 3%).
Также лакокрасочные материалы классифицируют по другим признакам:
по способу нанесения (валиком или кистью, электрофорезом, пульверизацией и т.д.);
по условиям сушки (холодная, горячая);
по декоративным свойствам ЛКМ (имитационные, шагреневые, рефлексные, молотковые, флуоресцентные, цировочные);
по назначению ЛКМ (для покраски автомобилей, мебели, кожи, материи, электроизоляционного назначения);
по эксплуатации при определенных условиях (для тропического климата, холодного, загазованного);
по блеску (высокоглянцевые (ВГ- более 60%), глянцевые (Г- 50-59%), полуглянцевые (ПГ- 37-49%), полуматовые (ПМ- 20-36%), матовые (М- 4-19%), глубокоматовые (ГМ- не больше 3%));
по последовательности нанесения ЛКМ (пропиточные, грунтовочные, промежуточные, покрывные). [2]
.4 Состав лакокрасочных материалов
ЛКМ состоят из нескольких компонентов, см. Таблица 3.
Таблица 3 - Состав лакокрасочных материалов.
КомпонентОписаниепленкообразующиеПленкообразующие лакокрасочных материалов - многокомпонентная система, после нанесения которой на поверхность в результате физико-химических процессов образуется сплошная, прочно сцепленная с основой пленка. Пленкообразующие должны связывать наполнители с пигментами в ЛКМ, быть растворимыми органическими растворителями, обеспечивать хорошую адгезию лакокрасочного покрытия с подложкой, а после высыхания образовывать твердую защитную пленку.пигментыОкрашенные порошки высокой дисперсии. Вода, пленкообразующие вещества их не растворяют. Пигменты в основном применяют в декоративных целях, для придания краскам, грунтовкам, а также эмалям цвета и блеска. Но кроме того пигменты отличаются некоторыми полезными свойствами, которые влияют на конечный продукт: светостойкость, химическая и атмосферостойкость, смачиваемость, дисперсность, маслостойкость, укрывистость, кристаллическая структура, способность взаимодействовать с пленкообразующими. По своему происхождению пигменты лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на синтетические и природные, а по химическому составу - на органические и неорганические.наполнителиНерастворимое в дисперсионных средах сухое неорганическое вещество. Применяют как добавки к пигментам для их экономии и снижения стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ). Наполнители вводят только в непрозрачные лакокрасочные материалы (грунтовки, эмали). При правильном подборе системы пигмент - наполнитель можно улучшить свойства ЛКМ. Придать лакокрасочным материалам определенную вязкость, улучшить разливаемость, предотвратить оседание пигментов на дно резервуара, повысить прочность, атмосферостойкость готового покрытия. В качестве наполнителей применяют тальк, слюду, доломит, мел, барит, кальцит, каолин.пластификаторыПрактически нелетучие органические вещества, которые вводятся в пленкообразующее для придания высохшим ЛКМ эластичности. В качестве пластификаторов используют фталаты, фосфаты, касторовое масло, совол, себацинаты и т.д.растворителиЛетучая органическая жидкость или смесь жидкостей, которая применяется для растворения пленкообразующих, придания ЛКМ нужной консистенции. К ним относятся спирты, эфиры, кетоны, углеводороды.сиккативыМыльное соединение некоторых металлов в растворителях или (используется реже) соединения в виде оксидов. Сиккативы применяют для ускорения процесса высыхания лакокрасочного материала. К сиккативам относятся кобальтовые, марганцевые, свинцовые, линолеаты, нафтенаты, резинаты и др.добавкиВещества для придания определенных свойств лакокрасочным материалам. Добавками принято считать различные отвердители, эмульгаторы, стабилизаторы, ускорители, инициаторы и многое другое.
.5 Силикатные краски
Силикатные краски - суспензии
.2 Измерение плотности краски
Плотность краски измеряется с помощью пикнометра (см. приложение рис. 1) по ГОСТ 28513-90 «Материалы лакокрасочные. Методы определения плотности».
Суть метода: по известным объёму и массе можно вычислить плотность по формуле ?=(m1-m0)/V, где ? - плотность краски, m0 - масса пустого пикнометра, m1 - масса пикнометра с краской.
Масса пустого пикнометра mo=239,358 г.
Масса пикнометра с краской: m1=365,637 г.
Объём краски в пикнометре V=100,395 см3.
?=(365,637 г -239,358г )/100,395 см3=1,258 г/ см3
.3 Измерение вязкости краски
Для определения условной вязкости краски использовался вискозиметр ВЗ-246 (см. приложение рис. 2) по ГОСТ 8420-74 «Материалы лакокрасочные. Методы определения условной вязкости».
Суть метода: краска свободно вытекает через сопло определенного диметра. Засекают время между началом вытекания и первым прерыванием струи. Затем по графику зависимости времени истечения от вязкости краски(приложение рис.3) определяют вязкость.
Диаметр сопла: 4 мм.
Время истечения: 96 сек 94 мсек
Вязкость: 450 мм2*с-1
По ГОСТ 6465-76 «Эмали ПФ-115. Технические условия.» интервал времени истечения краски 80-120 сек. Значит краска соответствует стандарту.
.4 Анализ размера частиц и агломератов
Анализ проводится с помощью гриндометра (см. приложение рис. 4)
Суть метода: краску равномерно распределяют по пазу одним движение. Затем по границе видимых частиц и началу штрихов по шкале определяют размер частиц.
Размер частиц исследуемой краски: 37 мкм.
2.5 Измерение толщины жидкого лакокрасочного покрытия при нанесении
Толщину жидкого покрытия при нанесении измеряют с помощью измерительной гребёнки (см. приложение рис. 5)
Суть метода: гребёнка устанавливается перпендикулярно поверхности. Жидкое покрытие заливает одни зубцы и не заливает других, определяя тем самым толщину покрытия.
Толщина исследуемого жидкого покрытия: 125 мкм.
.6 Измерение твёрдости покрытия
Твёрдость лакокрасочного покрытия измеряют с помощью прибора Бухгольца (см. приложение рис.6) по ГОСТ 22233-2001 «Профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций».
Суть метода: в покрытие вдавливают индентор прибора Бухгольца с последующей оценкой результатов испытания.
Для испытания взят образец №1.
Точка123456СреднееДлина вдавливания, мм1,71,41,82,11,41,81,7
Сопротивление вдавливанию определяется по формуле: В (Бухгольц)=100мм/L, где L - номинальное значение длины вдавливания, в мм.
В=100мм/1,7мм=59
2.7 Испытание на адгезию подложки
Адгезию подложки определяют с помощью адгезиметра ОР (см. приложение рис. 7) по ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии».
Суть метода: адгезимтер работает по принципу малогабаритной разрывной машины. К образцу покрытия приклеивают грибок, а затем отрывают, замеряя при этом приложенное усилие. также измеряют площадь отрыва. Прочность при отрыве вычисляют по формуле ?=4F/?d2, где ? - прочность при отрыве, F - приложенное усилие в кг, d - диаметр отрыва.
Для испытания взят образец №3.
Номер грибка12345СуммарнаяПриложенное усидие, кг12,19,7182314Площадь отрыва, мм296,9997,04155,86153,8699,99Прочность при отрыве, кг/м20,490,390,460,590,560,49
Использованные источники
1. Личный сайт преподавателя общепрофессиональных дисциплин [Электронный ресурс].-Режим доступа:
Рисунок 1. Пикнометр Рисунок 2. Вискозиметр ВЗ-246.
Рисунок 3. Зависимость времени истечения краски от её вязкости
Рисунок 4. Гриндометр. Рисунок 5. Измерительная гребёнка 360 мкм
Рисунок 6. Прибор Бухгольца
Рисунок 7. Адгезиметр ОР.