Введение
Лакокрасочные покрытия предназначены защищать металлическую или деревянную основу от разрушающего действия погодных факторов (влаги, температуры, химических веществ и др.). При разработке новой или изменении действующей рецептуры эмалей, лаков, красок необходимо тестирование нового продукта на стойкость к климатическим условиям. Испытания проводятся в ускоренном режиме, факторы подбираются в зависимости от свойств основы (металл / дерево), применения и рабочей зоны.
Согласно ГОСТ 9.401-91 сначала проводят предварительные испытания покрытия, которые включают:
− исследование адгезивных свойств;
− определение величины распространения коррозии;
− тестирование декоративных свойств.
Покрытия, выдержавшие предварительные испытания, подвергают комплексному воздействию климатических факторов: температуры, влажности, солености и света. Для проведения этих тестов в основном используют:
− камеры холода;
− камеры влаги;
− камеры соляного тумана;
− камеры сернистого газа;
− камеры солнечной радиации;
− термокамеры и др.
В ходе старения покрытие может потрескаться и облупиться. За долговечность службы покрытия в нормальных условиях отвечают его адгезивные (поверхностные) свойства: правильно подобранный химический состав продляет срок службы материала.
1. Аналитический обзор
1.1 Общие сведения об объекте исследования
В настоящее время можно увидеть изобилие лакокрасочных изделий самого разнообразного назначения. Уже практически не осталось таких поверхностей, для которых нельзя было бы подобрать определенный тип и марку лака и краски.
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) имеют две основные функции: декоративную и защитную. Они оберегают дерево от гниения, металл - от коррозии, образуют твердые защитные пленки, предохраняющие изделия от разрушающего влияния атмосферы и других воздействий и удлиняющие срок их службы, а также придают им красивый внешний вид.
Лакокрасочные покрытия долговечны. Для их нанесения не требуется дополнительное, сложное оборудование, и они легче обновляются. Поэтому такие покрытия широко применяются как в быту, так и во всех отраслях промышленности, на транспорте и в строительстве.
Свойства лакокрасочных покрытий зависят не только от качества применяемых ЛКМ, но и от таких факторов, как способ подготовки поверхности к окраске, правильный выбор и соблюдение технологического режима окраски и сушки.
С каждым годом к ЛКМ и покрытиям на их основе предъявляются все более жесткие требования в связи с появлением новых технологий в промышленности, строительстве и формированием современных эстетических вкусов у потребителя.
Это касается в равной степени как защитных, так и декоративных свойств покрытий, которые определяются физико-химическими
2. Теоретические основы климатических испытаний лакокрасочных покрытий
Климатические испытания проводятся с целью определения степени воздействия различных климатических и погодных условий на физико-химические свойства отдельных материалов или изделия. Перепады влажности, температуры, воздействие атмосферных осадков, воздействие ультрафиолетового излучения и вообще солнечного света — не могут не влиять на изменение свойств материала.
Изменение физико-химических свойств материала с течением времени называется «старением». Воздействие климатических факторов обычно ускоряет процесс старения. Климатические испытания помогают не только определять текущее изменение свойств материала, но и прогнозировать изменение данных свойств в определенном будущем. С целью такого прогнозирования проводятся так называемые Ускоренные Климатические Испытания (сокращенно — «УКИ»).
Задачи, решаемые путем проведения климатических испытаний:
1) исследование климатической и коррозионной стойкости материалов, деталей, узлов и элементов конструкций;
2) исследование механических свойств материалов после воздействия атмосферы;
3) исследование средств защиты от коррозии, старения и биоповреждений
4) прогнозирование климатической стойкости материалов;
5) рекомендации по повышению противокоррозионной защиты изделий.
3. Методика испытания
3.1 Отбор образцов
Образцами для испытаний являются окрашенные пластины размером 150х70 мм. Материал для пластин выбирают в соответствии с предполагаемым материалом изделий.
Толщина неокрашенной пластины - 0,8-1,2 мм.
Пластины изготовлены из листовой стали по ГОСТ 16523 марки 08кп.
Для проведения испытаний изготовляют по одной и той же технологии не менее трех образцов и один контрольный.
3.2 Аппаратура
1) Камера соляного тумана, обеспечивающая непрерывное распыление раствора хлористого натрия с концентрацией конденсата (50±5) г/дм и рН 6,5-7,2 при температуре (35±2) °С.
Туман должен обладать такой скоростью оседания, чтобы средний объем раствора, собираемого за 16 ч с 80 см горизонтальной поверхности, составлял от 1,0 до 2,0 см за 1 ч. Измерение скорости оседания тумана следует проводить не менее чем в двух местах испытательного пространства.
В качестве коллектора для определения скорости оседания тумана применяют стеклянную воронку диаметром 100 мм, помещенную в мерный цилиндр.
2) Камера влаги, отвечающая требованиям ГОСТ 20.57.406.
3) Термокамера, в которой автоматически поддерживается температура (60±2) °С.
Заключение
Согласно ГОСТ 9.401-91 сначала проводят предварительные испытания покрытия, которые включают:
− исследование адгезионных свойств;
− определение величины распространения коррозии;
− тестирование декоративных свойств.
Покрытия, выдержавшие предварительные испытания, подвергают комплексному воздействию климатических факторов: температуры, влажности, солености и света. Для проведения этих тестов в основном используют: камеры холода, камеры влаги, камеры соляного тумана, камеры сернистого газа, камеры солнечной радиации.
Камеры соляного тумана позволяют оценить действие паров NaCl на испытуемый образец, а одновременное воздействие хлористого натрия и влаги.
В ходе работы разработана методика проведения климатических испытаний по ГОСТ 9.401 эмали ПФ-115 по ГОСТ 6465-78. А так же методика оценки декоративных и защитных свойств по ГОСТ 9.407-2015.
1. ГОСТ 9401-91. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов.
2. ГОСТ 9402-2004. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию.
3. ГОСТ 9,407-2015. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида.
4. СТП БГТУ 002-2007. Проекты (работы) курсовые. Требования и порядок подготовки, представление к защите и защита
5. ГОСТ 19.301-79. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению.
6. ГОСТ 2.106-96*. ЕСКД. Текстовые документы.
7. ТКП 424-2012 (02260). Порядок разработки и постановки продукции на производство.
8. ISO 9227:2006. Испытания на коррозию в искусственной атмосфере. Испытания в соляном тумане.
9. ISO 14993:2001.Коррозия металлов и сплавов. Ускоренные испытания, включающие циклическую выдержку в солевом тумане, в "сухих" и "влажных" условиях.
10. ISO 11997-2:2000.Краски и лаки. Определение стойкости к циклическому воздействию коррозии. Часть 2. Влага и соляной туман/высушивание/увлажнение/УФ-излучение.
