II.3. Противокоррозионные покрытия холодной сушки1
Краски (ТУ 40-2-150-8?) представляют собой однородную дисперсию поливинилхлорида в смеси органических растворителей.
Краски заносят на предварительно загрунтованную полиакриловыми грунтовками или фосфатированную поверхность. Покрытия обладают хорошей, водо-, атмосферо- и химической стойкостью. Применимы для защиты от коррозии крупногабаритных изделий. Срок службы покрытий в открытой атмосфере умеренного климата не менее 12 лет.
Схема защиты металлических конструкций от коррозии /7.с. 107/
При ремонте кровельных металлических покрытий часто применяется следующий метод: кровлю очищают от старой краски, ржавчины, пыли и грязи в местах протечек счищают от старой мастики или замазки. После этого фальцу, свищи и пробоины промазывают тиоколовой мастикой ТМ-05, отверстия диаметром более 5 мм заделывают заплатами из кровельной стали. Затем кровля покрывается при помощи мехового валика грунтом ГФ-200. Через двое суток после высыхания грунта кровлю красят пентафталевой эмалью ПФ-115.
Оцинкованную кровлю обрабатывают поливинилбутиральным грунтом ВЛ-02, после высыхания (через час) кровлю дважды окрашивают краской XB-126 или ПХВ с алюминиевой пудрой. В качестве мастики - преобразователя ржавчины - для черных металлов применима мастика Назаровой, в/ч:
ортофосфорная кислота - 160
желтая кровяная соль - 20
эпоксидная смола - 56
толуол - 24
Ржавчина, вступая в реакцию с кислотой и желтой кровяной солью, превращается в нерастворимые фосфаты и берлинскую лазурь, которая связывается эпоксидной смолой. Толуол является разжижителем и испаряется /7, с. 106/.
II.4. Методы защиты металла от коррозии
Электрохимический (для черного металла) - методом катодной поляризации от специально установленных анодов из более активного металла или наложенным током от внешнего источника постоянного тока /7, с. 109/.
Протекторный - защита подземных конструкций из черного металла от коррозии электродами-протекторами более отрицательного потенциала и выполняющими в паре с защищаемым сооружением роль анода.
Катодный (для черного металла) - постоянный ток подается через погруженный в грунт электрод (анодное заземление). При этом отрицательный электрод источника постоянного тока присоединяют к защищаемому сооружению - катоду, а положительный - к аноду.
Химические:
а) для черных металлов - фосфатирование (в ванных и сушильных печах - для некрупных деталей). Для крупных изделий без разборки - фосфатирующие грунтовки, состоящие из суспензий тетраоксихромата или триоксихромата цинка в спиртовом растворе и кислотного разбавителя из спиртового раствора ортофосфорной кислота и воды. Грунтовки типа ГФ-020, ПФ-020, ПФ-0142, ВЛ-023, АК-070;
б) все веды металлов методом пассивации и ингибиторами;
в) борьба со щелевой коррозией - методом уплотнения швов и зазоров герметиками, пастами, замазками.
Пассиваторы коррозии - вещества, резко замедляющие образование коррозии (сообщающие "пассивность" металлу).
Наиболее распространенными пассиваторами являются хроматы. В присутствии органического катиона, например, дициклогексиломина, пассивация металла усиливается. Для стали наиболее сильными являются также щелочные хромата (хромат калия). Для алюминия и его сплавов - бихромат калия, так как оптимальное значение pH для коррозии алюминия должно быть не более 5,0-5,5. Пассивирующие свойства хроматных пигментов можно также повысить введением в них окиси цинка.
Для черных металлов на основе изучения действенных пассиваторов создана пассивирующая грунтовка ГФ-0119 - тетраоксихромат цинка и хромат кальция на алкидном лаке (вместо ГФ-020); ПФ-0142 - алкидная смола, тетраоксихромат цинка, хромат кальция, фосфат хрома и МC-0141.
Для цветных металлов разработана новая пассивирующая грунтовка ФЛ-03 (вместо ФЛ-03ж) - тетраоксихромат цинка, хромат кальция, фосфат хрома на фенольно-масляной основе.
Новая универсальная грунтовка для черных и цветных металлов - ВГ-5 /58, с. 141/ .
Фосфатируют не только черные, но и цветные металлы: для алюминия применяют ортофосфорную кислоту и цинкофосфатные растворы.
В практике производства реставрационных работ довольно широко используют оксидирование - этим методом создают искусственную окисную пленку на поверхности металла.
Для оксидирования применяют термический и химический методы: первый - очень редко (только при умеренно высоких температурах) - кислородом воздуха; второй - самый распространенный.
Черные, металлы оксидируют в щелочных средах. Окислители - нитрата, нитрита, хромата и перманганаты в щелочных средах:
Нитрит натрия - образует темно-синие тона.
Хромат натрия - черные тона с красноватым оттенком.
Нитрат натрия - глубокий матовый черный тон.
Добавление щавелевокислых солей в растворы придает оксидному покрытию синеватый оттенок.
Рецепты оксидирующих составов для черных металлов
1. Едкий натр - 750 г/л
Нитрит натрия - 100 "
Нитоат натрия - 100 "
Изделие нагревают до
133-145°С и выдерживают
1-2 чacа
2. Едкий натр - 660-700 г/л
Азотнокислый
натрий - 200-250 "
Изделие выдерживают при
температуре 145-150 °С 30-40 мин
3. Едкий натр – 650-700 г/л
Азотистокислый
натрий - 200-250 "
Азотнокислый
Натрий - 50-60 "
Температура раствора 138-142°С
с продолжительностью оксидирования
40-50 мин
4. Окраска стали и железа в расплавах нитритов и нитратов натрия или калия (%):
Азотнокислый натрий - 55
Азотнокислый калий - 45
Температура расплава 230-240°С, при выдержке от 10 до 30 мин цвет металла становится тёмно-жёлтым, при выдержке от 40 до 80 мин - фиолетовым с синим отливом, при температуре 80-100°С и выдержке до 180 мин - синим
II.4.1. Оксидирование и патинирование черных и цветных металлов
Чугун обрабатывают методом масляного оксидирования (Касли, Кусьев). Изделие покрывают натуральной олифой, нагревают в печи до температуры 350-400 °С (цвет - от глубокого черного до коричневого).
Окраска чугуна. Варят 1 кг олифы на водяной бане при температуре 150°С; в массу вводят 30 г свинцового сурика и 200-250 г канальной сажи; окрашивают изделие за два раза.
Перед окраской поверхность отливок шлифуют, шпаклюют, небольшие раковины заделывают меловой шпаклевкой на олифе. Затем грунтует олифой.
Для окраски в темный тон изделия погружают в 5%-ный раствор перманганата калия (марганцовки) и выдерживают до полного окончания процесса воронения.
Декоративная отделка меди и медных сплавов - это химическое патинирование литья, отдельных докомпонованных фрагментов. Декоративная отделка достигается оксидированием - созданием на поверхности металла химическим путем тончайших окрашенных пленок. В отдельных случаях их покрывают прозрачными защитными лаками.
Основным условием качественного патинирования является хорошая подготовка поверхности обезжириванием (уайт-спирит, бензин, тринатрийфосфат).
Рецепт, г/л: тринатрийфосфат - 20
сода кальцинированная - 5
эмульгатор "Новость" или "Лотос" - 5
Обезжиривание производят при температуре раствора 60-70°С в течение 5-20 мин. Химическое патинирование, производимое вручную, применимо для отделки фурнитуры и элементов литья.
После расчистки и обезжиривания наносится тонкий подслой кистью или пульверизатором.
Для патинирования употребляются растворы малой концентрации. Для ускорения образования патины раствор можно слегка подогреть. После высыхания наносят второй слой (это двухслойное патинирование).
Для получения 1-го слоя (или подслоя) обработку поверхности производят 20% ным раствором азотнокислой меди с добавлением раствора аммиака или указанной кислоты.
При двухслойном патинировании бронзовые изделия покрывают в два приема:
-вначале раствором № 1 ( г/л): азотнокислая медь - 50; хлористый натрия - 20;
-после того, как изделие высохнет, наносят раствор № 2 (г/л): серная печень - 50, хлористый аммоний - 74, уксуснокислая соль железа - 50, углекислый аммоний - 60, уксусная кислота (5%-ная) - 35.
Если заменить в данном рецепте уксуснокислую соль железа уксуснокислой солью меди, то получится черно-зеленая патина. Чтобы получить зеленую патину в углублениях рельефов (для придания предмету "возраста"), используется следующий состав, г/л:
углекислый аммоний – 250
хлористый аммоний – 250
При патинировании бронзы и меди применяется так называемая серная печень (от-запекать, печь серу). Ее готовят следующим образом: серу расплавляют в железном сосуде и добавляют к ней измельченный сухой поташ (углекислый калий) в соотношении 1:2. Расплавленную смесь тщательно перемешивают в течение 15-20 мин и после остывания хранят в закрытой банке. По мере необходимости от спекшейся массы откалывают кусочек г, растворяют в горячей воде: 1 г серной печени на 100 г воды. Серную печень можно наносить тампоном, пульверизатором или кистью. Серной печенью можно также оксидировать серебро: температура раствора при этом должка быть 80-90°C /46, с.94/.
Для окрашивания латуней, содержащих 62-68% меди, применяют следующий состав, г/л: аммиак (25%-ный) - 200, углекислая медь - 40-200 при температуре раствора от 15-20°С.
Перед окрашиванием латунное изделие обрабатывают в растворе двухромовокислого калия (70 г/л) и серной кислоты (40 г/л) в течение 15-20 мин при температуре 15-20°С, после чего декопируют в 5%-ном растворе серной кислоты.
Медь и медные сплавы можно оксидировать в следующих растворах, г/л:
1) сернистый калий - 6
нашатырь- 20
2) серная печень или сернистый - 20-25
Калий - 2
хлористый натрий - 2
Растворы наносят на поверхность металла тампоном или капроновой кистью на 0,5 1 час, после чего крацуют поверхность латунной мягкой щеткой и покрывают вновь - и так до нужного цвета.
Для патинирования меди и ее сплавов может быть использован следующий рецепт, окрашивающий указанные металлы в зеленый цвет /22, с.55/:
нашатырь - 16 г
щавелевокислый калий - 4 г
уксус - 1 л
Предмет обрабатывают указанным раствором многократно (тампоном или кистью), пока не образуется зеленая патина нужного оттенка.
Для получения синеватого оттенка предмет обрабатывают кистью, смоченной раствором:
углекислый аммоний - 120 г/л
нашатырный спирт - 40 г/л
или другим раствором:
нашатырный спирт - 15 г
щавелевокислый калий - 25 г
уксус - 1л
Декоративная отделка алюминия и его сплавов
Наиболее распространенным методом является анодная обработка, при которой образуется оксидный слой, дающий возможность окрасить изделие.
Однако при проведении реставрации наибольшее распространение получила химическая обработка й окрашивание вручную.
Обезжиривание производят следующим раствором, г/л:
сода кальцинированная - 10-15
тринатрийфосфат - 5-10
силикат натрия - 3-4
эмульгатор (синтанол ДС—10,
сульфанол, ОП-7 или ОП-Ю) - 3-5
Обрабатывают поверхность металла в течение 3-5 мин при температуре 60-70°С.
Рецептура травильных паст перед обезжириванием /60. с.6/, г/л:
1. Едкий натр - 40-60 при температуре 45-60°С - 2 мин
2. Едкий натр - 10-15 40-5С°С - 2 мин
Азотнокислая натрий - 5-10
Сода кальцированная - 12-15
3. Хромовый ангидрит – 65 60-70°С - 0,5-2мин
Серная кислота - 350
Если требуется получить повышенную антикоррозионную стойкость алюминия или его сплавов, то применяют пассивирующий раствор (для небольших деталей), г/л: двухромовокислый калий - 100
углекислый натрий - 18
Изделия погружают в кипящий раствор на 15-20 мин, окраску алюминия производят органическими красителями (красками для шерстяных тканей). Раствор имеет концентрация от 1 до 10 г/л воды. Окрашивание оксидной пленки, имеющей большие адсорбционные свойства, производят в горячем растворе красителя (70-80°С) в течение 12-20 мин. Перед окрашиванием изделие нейтрализуют в аммиаке и промывают водой. Для контроля нейтрализации используют 0,1%-ный раствор метилоранжа (капля раствора, нанесенная на поверхность, не должна розоветь). Окрашивание неорганическими красителями оксидированного алюминия производят в растворах №1 и №2 поочередно (г/л):
В коричневый цвет: № 1 - железосинеродистый калий 10-15
№ 2 - медный купорос 10-100
В черный цвет: № 1 - кобальт уксуснокислый 50-100
№ 2- калий марганцевокислый 15-25
В золотисто-желтый цвет:
№ 1 - гипосульфит 10-15
№ 2 - калий марганцевокислый 10-50
В оранжевый цвет: № 1 - калий хромовокислый 5-10
№2 - азотнокислое серебро 50-100
Окрашивание производят при комнатной температуре в каждом растворе в течение 5-10 мин. После окрашивания в первом растворе изделия промывают в холодной воде. Для усиления окраски процесс повторяют.
Жизнеспособность адсорбционной пленки после оксидирования и обезжиривания не более 2-3 дней.
Свежую оксидную пленку нельзя держать в руках и нельзя допускать соприкосновения ее с маслами, так как в противном случае будут непрокрасы.
Органические красители для окрашивания алюминия /46, с.158/, г/л:
-
|
|
Продолжительность окрашивания, мин
|
В черный цвет:
|
|
|
нигрозин водорастворимый
|
3-5
|
10-20
|
прямой черный "3"
|
3-5
|
10-20
|
черный "2К"
|
5-10
|
15-30
|
В коричневый цвет:
|
|
|
основной коричневый
|
3-5
|
10-20
|
В золотисто-желтый цвет:
|
|
|
ализарин желтый
|
1-3
|
5-10
|
кислотный ярко оранжевый "Ж"
|
1-3
|
5-10
|
прямой желтый "ЖК"
|
1-3
|
5-10
|
Наиболее доступный метод окраски алюминия в черный цвет - метод копчения. Алюминиевое изделие покрывают тонким слоем копоти пламени керосиновой лампы, горелки или горящей бересты.
Изделие медленно и равномерно поворачивают. Затем предмет охлаждают и протирают тампоном, смоченным керосином.
Окраску алюминия в темно-серый цвет производят соляной кислотой с небольшим добавлением раствора медного купороса (3-5$) и серной кислоты. Реакция протекает быстро, с нагревом (экзотермическая реакция), раствор теряет активность и его надо периодически обновлять.
Чем ниже марка алюминия, тем процесс происходит быстрее /72, с.238/.
II.4.2. Окраска металла малярными составами
Для окраски всех видов металла и дерева можно рекомендовать органосиликатную краску ВН-30 ДТС (срок службы 12 лет и более).
Грунтовка алюминиевых покрытий грунтами ФЛ-03ж, КФ-030, ВЛ-08 или ФП-086, ВЛ-02, КФ-031.
Окрасочные составы для алюминиевых покрытий: краски масляные густотертые и готовые к употреблению, краски алкидные:
краски черные густотертые
МА-О11, MA-015,
ГФ-013, ПФ-014;
краски, готовые к употреблению для внутренних работ
МА-21, МА-21н,
МА-22, МA-22н,
МА-25, МА-25н,
ГФ-23, ГФ-23н;
эмали перхлорвиниловые и поливинилхлоридные
XB-124, ХВ-125, ХВ-16, XB-113, XB-110.
Шпаклевки: ХВ - хлорвиниловые не совместимы с ГФ - глифталевыми и ПФ пентафталевыми грунтовками; КФ - канифольные не совместимы с ХВ - хлорвиниловыми грунтовками.
Кваски для всех видов металлов для наружных работ по цвету:
МА - масляные.
Белила свинцовые густотертые: МА-011, МА-011-М-1, MA-011-2
Белила цинковые густотертые: MA-011-1, МА-011-2, MA-011-1H, МA-011-2K.
Белила цинковые масляные, готовке к употреблению: MA-11, МA-11-Н, МА-15, MA-15-H, ПФ-14, ПФ-14-Н.
Краски масляные землянке густотертые: мумия, MA-015, сурик железный MA-015 и MA-011, охра MA-15, MA-011.
Густотертые черные краски: MA-011, MA-015, ГФ-013, ПФ-014. То же, краски МА ГОСТ 8292-75 - имеют следующие цвета: голубая, светло-голубая, желтая, зеленая, коричневая.
Краски густотертые зелено-свинцовые: МА—011 и 011-Н-2-темная; то же H I светлая, МА-015-Н-1-светлая, MA-016-H2-темная; то же, серо-голубые, темно-серые, окись хрома.
Краски масляные и алкидные, готовые к употреблению для наружных работ:
сурик железный МА-11, ПФ-14
мумия MA-11, МА-15, ПФ-14,
охра МА-11, MA-I5, ПФ-14
MA-11 имеет цвета: голубая, желтая, зеленая, серая, темно-красная, слоновой кости, коричневая и яр.
MA-15 имеет цвета: голубая, желтая, зеленая, серая, темно-красная и др.
ПФ-14 - голубая, желтая, зеленая, коричневая, палевая.
Наиболее часто для окраски медных кровель используют так называемую медянку - ТУ 6-10-955-80.
Эмали перхлорвиниловые и сополимерхлоридные
Эмали ХВ-124 и 125 имеют следующие цвета; желтый, голубой, зеленый, слоновая кость, серий, светло-серый и др.
ХВ-125 - серебристая- с добавлением алюминиевой пудры.
XB-16 - имеет разнообразные цвета: коричневый, красный, темно-зеленый, алюминиевый, черный, стальной, желтый, синий, оранжевый, светло- и темно-голубой и др.
XВ-113 - белая, черная, желтая, ярко-желтая, оранжевая, зеленая, ярко-зеленая и др.
ХВ-110 - имеет цвета: черный, желтый, красный, серый, зеленый, красно-коричневый и др.
XB- 1100 - белая, красная, голубая, серая, зеленая, желтая и др.
Пентафталевая эмаль ПФ—19, ПФ-19М - светло-коричневая, черная, светло-желтая, ПФ-133 - оранжевая, зеленая, голубая, черная, желтая, красная, темно-красная, ПФ-115 - белая, черная, синяя, слоновая кость, вишневая, коричневая, красная, серая и др.
Эпоксидная эмаль ЭП-140 выпускается следующих цветов: белая, красная, черная, синяя, голубая, желтая, серебристая (алюминиевая), оранжевая, зеленая и др.
Краски и эмали для внутренних работ выпускаются промышленностью с шифром 2. Например, МА—021, МА-22, ПФ-223 и т.д. Они выпускается всех необходимых для окраски металла цветов /60/.
Для окраски цинка и оцинкованной стали применяется грунты ФЛ-03ж, ГФ-031, ВЛ-02, ВЛ-08. Окраску производят красками и лаками на основе масляных, алкидных, поливинилхлоридных, пентафталевых, эпоксидных и других связующих.
Примечание. При этом нужно полнить, что масляные лакокрасочные материалы не совместимы с алкидными и хлорвиниловыми; глифталевые - с хлорвиниловыми; эпоксидные - с канифольными и хлорвиниловыми.
Цинк поддается химической окраске. Для получения прочной чернел патины на цикке приготавливают раствор азотнокислой закиси марганца (уд. вес 1,125) следующего состава, г: концентрированный раствор кристаллической закиси марганца 138, раствор азотнокислого бария - 130,5. Полученный раствор фильтруют и отделяют сернокислый барии от раствора азотнокислой закиси марганца; смачивает им цинк (тампоном или кистью). После этого поверхность просушивают, равномерно нагревая ее паяльной лампой через асбест или с большого расстояния при температуре до 80-100°С, пока обработанная поверхность не почернеет. Затем поверхность тщательно промывают водой /22, с.55/. Тем же способом можно окрасить шпеатр.
Для пассивации черного металла, меди и бронзы в настоящее время в реставрационной практике широко применяется бензотриазол МРГУ 6-09-805-63 - белый порошок, растворимый в бензоле (20 г бензотриазола на 1 л бензола). Бензол является хорошим растворителем органических веществ - жиров и смол. На основе бензотриазола с прозрачными лаками наносят защитные покрытия.
Хорошим ингибитором коррозии меди, латуни и бронзы является раствор бензотриазола в концентрации 1-2 г/л в 66%-ном водном растворе этиленгликоля при температуре 70°С. Торможение коррозии возникает благодаря образованию поверхностной пленки медно-бензотриазолового комплекса /2, с.940/. После высыхания поверхности ее можно покрыть прозрачным лаком - ГФ-166 (кистью, распылителем). Для бронзы, меди можно применять лак светло-коричневого цвета ПФ 170. Для стойких внутренних противокоррозионных покрытий изделий из бронзы, меди, алюминия можно рекомендовать алкидно-стирольный лак МС-25 (светло-коричневый). При температуре 18-20°С лак высыхает в течение 8 часов /5, с.147/.
Для алюминиевых изделий в качестве защитных покрытий можно использовать лаки на основе растворов полиакриловой смолы в смеси с растворителями с добавками пластификаторов и других смол AK-113 и АК-113-Ф (ТУ 6-10-1926-75).
В качестве электроизоляционного лака для стали, цветных металлов и сплавов рекомендуется лак УР-9139 (ТУ 6-10-577-75). Его поставляют в трех компонентах отдельно: полуфабрикат 976/1; диэтиленгликольуретан ДГУ (70%-ный раствор); ацетобутил целлюлозы (5%-ный раствор в циклогексане).
Перед применением компоненты смешивают в соотношении 100:100:10. Вязкость лака при температуре 70-80°С по ВЗ-4-30-70 сП. Продолжительность высыхания при температуре 70-80°С - 8 часов.
При совмещении разных по электропотенциалу металлов необходимо тщательно изолировать их друг от друга во избежание электрокоррозии. Для этих целей рекомендуется применение лака УР-9139. Кроме того, после масляной или алкидной грунтовки журавцов, таганцов и других элементов можно использовать укладку по обрешетке деревянных бобышек (проваренных в олифе) или обмотку железных элементов полиэтиленовой пленкой, с закреплением ее электроизоляционной лентой либо полимерной проклейкой. Только после этого можно покрывать детали медью.
Для снятия напряжений металла, особенно латуней, необходим прогрев. Однако латуни нельзя прогревать при температуре выше 200°С, так как может произойти их разрушение из-за потери олова.
Для контроля и определения температуры подогрева в качестве индикаторов выпускайся термочувствительные краски и карандаши. Оки дают возможность определить температуру нагрева от 45°С до 600°С в интервале ±10°С. Краски наносят в 1-2 слоя до полного укрытия без грунта, на чистую холодную контролируемую поверхность металла. Разбавляют и смывают краски этиловым спиртом. Цвет краски изменяется через 0,5-2,0 мин при достижении температура перехода и сохраняется после остывания (табл.6).
Индикация температуры нагрева необходима также при термической очистке чугуна и цинковых сплавов. 3 каждом конкретном случае этот вопрос должен решаться с технологами. Чтобы взбежать щелевой коррозия при неплотном соединении швов (при пайке, сварке, загибах фальцев, клепке и т.п.), а также для предотвращения намокания и протечек металлических конструкций, для повышения качества швов при производстве реставрационных работ по архитектурному металлу применяются герметики и замазки различного типа.
Таблица 6
Зависимость цвета краски от температуры
Марка краски
|
Температура перехода цвета, °С
|
Цвет в связи с температурой перехода
|
до
|
после
|
1а
|
45
|
Светло-розовый
|
Голубой
|
|
260
|
Голубой
|
Коричневый
|
|
600
|
Коричневый
|
Черный
|
3
|
85
|
Розовый
|
Серый
|
|
540
|
Серый
|
Желто-розовый
|
|
600
|
Желто-розовый
|
Желто-розовый
|
2а
|
180
|
Сиреневый
|
Синий
|
|
200
|
Синий
|
Коричневый
|
|
600
|
Коричневый
|
Черный
|
II.5. Герметики
Уплотнение неподвижных соединений производится главным образом герметиками на основе каучуков. В зависимости от исходного материала герметики подразделяют на вулканизирующиеся (отверждающиеся) и невысыхающие (неотверждающие замазки). По своей химической природе мастики и пасты - это в основном низкомолекулярные, так называемые жидкие бифункциональные каучука или олигомеры с концевыми реакционноспособными группами. Такие полимеры вулканизируются при комнатной температуре.
Невысыхающие герметики - термопластичные материалы, размягчаемые при нагревании и переходящие в вязкотекучее состояние (табл. 7).
Дня их производства используются высокомолекулярные и низкомолекулярные каучуки: этилен-пропиленовый и бутилкаучук. Такие каучука устойчивы к действию кислорода, озона, кислот и щелочей, окислителей, света и обладают высокими диэлектрическими свойствами, газо- и водонепроницаемостью, не требуют вулканизации.
Таблица 7
Невысыхающие герметики и их применение
-
Марка
|
Цвет массы
|
Рабочая температура, °С
|
Применение
|
У-20А
|
Серо-зеленый
|
от -50 до 70
|
Для герметизации заклепочных соединений
|
51-Г-4М
|
От белого до светло-желтого
|
от -60 до 100
|
Для защиты паяных и винтовых соединений
|
УН-01
|
Белый или светло-серый
|
от -35 до 100
|
Для уплотнения сварных швов, стыков деталей
|
Высыхающие герметики - растворы резиновых смесей определенного состава в органических растворителях на основе высокомолекулярных вулканизирующихся синтетических каучуков: бутадиенстирольных, бутадиен-нитрильных, хлорпиреновых и других в сочетании с фенолформальдегидными и прочими смолами.
По технологическим свойствам герметики могут быть:
шпательными (их молено наносить лопатками, шпателями, шприцами и иным инструментом);
кистевыми - для нанесения кистями; чаще такие герметики имеют в своем составе растворители;
поливочными - их наносят поливом, окунанием, распылением; заливочными или литьевыми, иначе называемыми компаундами - для нанесения заливкой в зазор. В таки герметиках полностью отсутствует растворитель.
В зависимости от применения герметики подразделяются на строительные, автомобильные, бытовке, авиационные, радиотехнические и другие /29, с .153/.
По условиям вулканизации герметики делятся на вулканизирующиеся при низких и комнатной температурах и вулканизирующиеся при температурах от 70 до 200°С.
В настоящее время герметики классифицируют по величине практической деформации при значении модуля упругости 0,2-0,5 МПа.
Упаковка герметиков. Пасты для многокомпонентных герметиков упаковывают в металлическую тару из алюминиевого сплава, белой жести, оцинкованную или луженую, с широким горлом, емкостью не более 50 л, с плотно закрывающейся крышкой. Вулканизирующиеся пасты расфасовываются в полиэтиленовую тару емкостью до 5 кг.
Требования, предъявляемые к герметикам:
- нетоксичность;
- удовлетворительные физико-механические показатели (прочность при разрыве не менее 1,0-1,5 МПа, относительное удлинение при растяжении 150%); наличие определенных свойств: диэлектрические, масло-бензостойкость, хорошая адгезия от 1,5 до 2,0 кН/м, технологичность; возможность нанесения кистью, шпателем, шприцем и т.п.
Вулканизирующиеся герметики (на основе жидких тиоколов) обладают высокой эластичностью в интервале температур от -60 до 130°С. Тиоколовые мастики УТ-32, У 30М, У-30 МЭС-5 нельзя совмещать с медью и латунью.
Недостатком является малое сопротивление раздиру и износу, высокая остаточная деформация при сжатии.
Герметики на основе силоксанового каучука обладают повышенной морозостойкостью от -100 до +300°С, они влагостойки, биологически инертны, грибостойки, коррозионностойки. Недостаток - низкая механическая прочность вулканизаторов. Нестойки к действию топлива и масел.
Наряду с жидкими тиоколами используются низкомолекулярные силоксановые каучуки - вязкие, жидкие продукты, способные вулканизироваться при комнатной температуре без усадки.
Благодаря высокой текучести они способны заполнять любые щели и зазоры и растекаться по поверхностям любого профиля. В зависимости от наполнителей и пигментов герметики имеют различный цвет и консистенцию.
В нашей стране выпускаются герметики: ВИКСИНТ - У-1-18; У-2-28; У-4-21; К-18; КЛ-4; КЛ-СВ; КЛТ-30; КЛТ-50; КЛВАЕ-105; то же 155; КЛФ-20 и др.
Герметики на основе жидких углеводородных каучуков вулканизируются при комнаткой температуре - группа ВИКСИНТ, ВГО-1, Жастосил-1, УМС-50,...-05; герметик ВГО-1 поставляется в тубах.
Высыхание герметики. Их недостаток - большая усадка в результате улетучивания растворителя. В 1970-х гг. появились полимеры-термоэластопласты, сочетающие свойства резин и пластмасс. Наиболее широкое распространение получили блок-сополимеры бутадиена, изопрена, пиперилена со стиролами, обладающие высокой прочностью, электросопротивлением, морозостойкостью и стойкостью к многократным деформациям.
Растворитель
|
Марка
|
Назначение группы высыхающих герметиков
|
Р-5
|
ВГК-18 №1
|
Для герметизации металлических соединений, работающих в атмосфере (синий цвет)
|
Р-5
|
ВГК-18 №2
|
То же (красный цвет)
|
Бутилацетат
|
51-Г-14
|
Для защиты от коррозии и абразивного разрушения металла (цвет черный с графитовым блеском)
|
Герметики наносят послойно с просушкой 10-20 мин (1-2 слоя) на очищенную, обезжиренную поверхность металла.
Для снятия статического электричества применяют бензин с антистатической присадкой АСП-1 (храмовая соль жидких кислот), что обеспечивает малотоксичность, уменьшает взрыво- и пожароопасность процессов герметизации /29, с.172/.
Нанесение герметиков. Герметики не рекомендуется наносить при температуре воздуха ниже 5°С.
При нанесении при температуре ниже 15°С рекомендуется предварительно выдержать герметик в помещения с температурой 15-25°С. Нельзя наносить герметики в мороз, дождь, на сильно нагретые солнцем поверхности. Наилучшими условиями для нанесения герметиков является температура от 18 до 25°С и относительная влажность воздуха от 50 до 75%.
Нанесение герметиков на небольших участках может производиться вручную шпателями, ножами, шприцами, лопатками, мастерками.
Для механизированного нанесения используют шприцы и насосы и даже специальные машины для укладки герметика.
Инструменты и оборудование очищают от герметиков растворителями: хлористым метиленом, трихлорэтиленом, толуолом и др. Если герметик завулканизировался, его удаляют ножом, стамеской или даже рубанком, затем поверхность зашлифовывает наждачной шкуркой или шлифовальной машиной.
Вулканизация производится для ускорения отверждения герметика - ускоряют процесс подогревом теплым воздухом, нейтральным газом или переносными лампами, горелками и т.п.
Контроль качества герметизации включает контроль за правильностью приготовления герметика, соответствием времени применения герметика, степенью очистки и подготовки поверхности к нанесению герметика, качеством нанесения герметика, соблюдением технологии нанесения, температуры окружающей среды и относительной влажности.
Устранение дефектов на герметизированных участках. Заделка несплошности, пористости, недовулканизации, раковин, свищей, отслаивания покрытий производятся механическим удалением герметика с последующей зачисткой, обезжириванием и нанесением вновь свежего герметика. Небольшие дефектные участки заделывают герметиком, разжиженным растворителем /29, с.174/.
II.6. Клей я клеевые соединения
Клеевые соединения имеют некоторые преимущества перед клепаными, болтовыми и сварными соединениями. В них более равномерно перераспределены напряжения, отсутствуют отверстия под болты и заклепку. Важным свойством синтетических клеев являются их антикоррозионные свойства, а в ряде случаев - и герметичность.
Большинство клеев имеет низкую теплостойкость. Однако в настоящее время разработаны клеи на основе органических, элементоорганических и неорганических полимеров, устойчивых к температурам выше 1000°С.
К недостаткам отдельных клеевых соединений также относится невысокая прочность, особенно при неравномерной толщине клеевой пленки.
Выбор клея зависит:
- от характера и величины напряжений, которые должны выдерживать склеенные соединения при эксплуатации;
- специфических особенностей клеев, их токсичности и горючести, универсальности;
- гарантийных сроков, условий хранения и жизнеспособности клея;
- условий применения и технологии (с нагревом и без нагрева) способов фиксации фрагментов склеивания;
- условий эксплуатации и долговечности.
Применение клеев: клеевые соединения могут быть использованы при реставрации сезонного растрескивания латуней кровельных покрытий (или наложении латунных заплат).
В случаях, когда нельзя применить сварку, пайку, клепку, единственным технологическим приемом при восстановлении ветхого подлинного металла остается склеивание (заделка дефектов металлического литья, склеивание обшивок, приклеивание листовой кровли).
Комбинированные клеевые соединения - клеерезьбовые, клееклепаные - обеспечивают надежность и прочность конструкций. Большой практический интерес представляют липкие ленты (мягкие ленты), используемые как герметики для щелевых отверстии (даже окон и дверей). Быстросхватывающие клеи хорошо проявили себя при приклеивании фольги, различных пленок, полимерных тканей и т.п.
Клей для металлов может быть на эпоксидной, полиуретановой основе, а также используют модифицированные фенолформальдегидные, полисилоксановые, акриловые, полиароматические и некоторые другие основы.
В реставрации применяют модифицированные фенолформальдегидные композиции: ВК-3, BK-32-200, BK-13. Они имеют высокие прочностные характеристики, устойчивы к атмосферным воздействиям и старению.
В табл. 8 приведена клеи на различной химической основе.
Таблица 8
Клеи холодного отверждения для металлов
Химическая основа
|
Для склеивания металлов
|
Примечание
|
стали, чугуна
|
меди
|
алюминия
|
цинка
|
титана
|
Элементоорганические соединения
|
ВК-24
|
-
|
-
|
|
|
К ним также относятся клеи для стали и алюминия: ВК-32-200
ВК-18
ВК-10т
|
ВК-28
|
ВК-28
|
ВК-28
|
ВК-28
|
ВК-28
|
ВК-2
|
-
|
-
|
ВК-2
|
ВК-2
|
ВК-5
|
-
|
ВК-5
|
-
|
ВК-5
|
ВК-8
|
-
|
ВК-8
|
-
|
-
|
ВК-4
|
ВК-4
|
ВК-4
|
-
|
-
|
|
-
|
ВК-9
|
-
|
|
Эпоксидная основа
|
ВК-9
|
-
|
ВК-9
|
-
|
ВК-9
|
-"-,
для стали, меди, цинка ЭЛ-19
|
Стык-1
|
|
Стык-1
|
|
Стык-1
|
Э5-1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Э6-1с
|
-
|
-
|
-
|
-
|
УП-5-177
|
-
|
-
|
-
|
-
|
ГИПКА-217
|
ГИПКА-217
|
ГИПКА-217
|
-
|
-
|
Акриловые соединения
|
Циакрин А
|
Циакрин А
|
Циакрин А
|
-
|
-
|
|
Полиэфиры, полизоцианаты, полиуретаны
|
Д-10
|
Д-10
|
Д-10
|
-
|
-
|
|
ПУ-2
|
ПУ-2
|
ПУ-2
|
-
|
-
|
|
Д-6
|
Д-6
|
Д-6
|
-
|
-
|
|
Фенолформальдегидная основа
|
БФ-2
|
БФ-2
|
БФ-2
|
-
|
-
|
Для приклейки фольги к металлам используют клей БФ-2 и БФР-4
|
Для защиты металлов от коррозии можно применять лак (клей) марки Ф-10, предварительно очистив металл от коррозии.
|
