Характеристики полимерного покрытия

Качество полимерного покрытия

Полимерные покрытия в настоящее время являются достаточно популярным лакокрасочным материалом. В лакокрасочной промышленности они появились сравнительно давно. Однако, настоящим прорывов в данной области было создание порошковых полимеров, которые отличаются своим необычайным качеством покрытия и долговечностью. Данные покрытия, в сравнении с остальными синтетическими полимерами, являются более молодыми на рынке лакокрасочной продукции.

На сегодняшний день порошковые полимерные покрытия в силу своих уникальных свойств применяются практически в каждой сфере человеческой деятельности. Особенно популярными они являются при окрашивании различных металлических поверхностей, в том числе металлочерепицы, лодок, а также автомобилей. Такая популярность обусловлена высокими защитными свойствами полимерного покрытия, которым покрытия обязаны своими составляющими компонентами. Практически все составы полимерных покрытий содержат в себе основное связующее вещество, которое состоит из основы и отвердителя.

Свойства полимерного покрытия

  1. Высокие адгезионные свойства. Полимерные покрытия имеют свои особенности во время их нанесения, в связи с которыми они не просто покрывают поверхность, а проникают в нее, т.е. связываются с поверхностью, особенно с металлической, на молекулярном уровне;
  2. Устойчивость к деформации. Данное свойство свидетельствует о том, что во время повреждения металлического изделия, краска с поверхности не обсыпается, не лущится, а полностью остается на поверхности. Благодаря данной характеристике покрытия активно используются в автомобилестроении, ведь при сильном ударе во время ДТП, краска полностью покрывает кузов, что позволяет осуществлять его рихтовку без перекрашивания;
  3. Устойчивость к воздействию влажной среды. Это свойство позволяет использовать полимерное покрытие для окрашивания поверхностей, которые поддаются негативному воздействию воды – крыши домов, металлические изделия, постоянно находящиеся под открытым небом, а также лодки, которые большую часть проводят в воде. Даже при постоянном воздействии влаги на покрытие, оно не теряет своих качеств, благодаря чему является отличной антикоррозионной защитой.
  4. Устойчивость к воздействию ультрафиолета. Как известно, практически все существующие на сегодняшний день краски со временем портятся под постоянным воздействием солнечных лучей. Они выгорают, начинают лущиться и т.д., чего нельзя сказать о полимерных покрытиях, которые способны постоянно находиться на открытом солнце, при этом, совершенно не меняя свои качества;
  5. Устойчивость к воздействию на краску высокими температурами. В связи с тем, что окрашивание предметов данным типом краски осуществляется именно при высоких температурах, то впоследствии, краска не поддается воздействию высоких температур, в том числе и открытого огня, что дает возможность наносить ее на те предметы, которые имеют непосредственный контакт с открытым огнем. К таким предметам относятся мангалы, печные котлы и др.
  6. Устойчивость к воздействию агрессивной щелочной среде, а также к любым химикатам, в том числе и растворителям. Данную краску невозможно повредить, используя растворители или любые другие химические вещества. Таким образом, можно специально поместить окрашенный предмет в агрессивную химическую среду и убедиться в том, что на качестве покрытия это никак не отразиться. При чем, вне зависимости от того какое количество времени краска будет находиться под агрессивным воздействием.

Все перечисленные свойства являются также и преимуществами данной краски, которые показывают, что качество полимерного покрытия чрезвычайно высоко. Оно является уникальным материалом, практически вечным, который способен надежно защитить на протяжении всего срока эксплуатации окрашенное изделие от высоких температур, коррозии и многого другого.

Однако, не смотря на то, что порошковые покрытия кажутся, на первый взгляд, идеальными, они также имеют и свои определенные недостатки, к которым относятся:

  • высокая стоимость покрытия. Конечно же, не всегда есть крупная сумма сразу, особенно, если лакокрасочного материала требуется большое количество. Однако, при учете, что покраска будет произведена раз и навсегда, что избавляет от периодического перекрашивания предметов, то высокая цена представляется и не такой высокой. Тем более, что купается полимерное покрытие уже в первые несколько лет эксплуатации изделия.
  • проблематичное удаление покрытия. В связи с тем, что покрытие не поддается воздействию различных химикатов, а, кроме этого, проникает в окрашиваемый материал, то просто так стереть или соскрести данный лакокрасочный материал просто невозможно. В настоящее время не придуманы еще специальные смывки для подобных покрытий. Таким образом, если просто надоел цвет и есть желание его поменять, поскольку другие причины замены покрытия отсутствуют, то придется краску удалять механическим путем. А данное занятие занимает много времени и требует наличие специальных механических инструментов.
  • отсутствие возможности самостоятельного нанесения покрытия. Поскольку полимерные краски наносятся под воздействием высоких температур, то это предполагает наличие специального оборудования, которое есть только у специалистов, занимающихся соответствующей окраской. Таким образом, пытаться нанести самостоятельно краску на поверхность не стоит, так как материал будет израсходован впустую, желаемый результат не будет получен, в результате чего, будут только выброшенные деньги на ветер.
  • полимерные покрытия подходят только для металлических поверхностей. В связи с тем, что полимеры наносятся методом магнитной индукции, ими можно покрывать только те материалы, которые являются хорошими проводниками.

Полимерные покрытия. Технология нанесения

Как уже неоднократно говорилось, главной сложностью окрашивания металлических изделий является наличие необходимого оборудования, одним из которых является краскопульт. Его особенность заключается в том, что он не только выступает пульверизатором, но и заряжает порошок электричеством. Таким образом, бак краскопульта подключается к положительному заряду, тогда, как изделие, на которое наносится краска, имеет отрицательный заряд. Это обеспечивает появление магнитной индукции при столкновении краски с поверхностью. Данная магнитная индукция чем-то схожа с той, которая возникает при замыкании электрода в дуговой сварке. Именно благодаря этому и происходит соединение молекул краски и окрашиваемой поверхности.

Весь процесс окрашивания разделяется на этапы, качество выполнения каждого из которых зависит от аккуратности и мастерства маляра. Если же появляются какие-то, даже незначительные, отступления от технологии, то можно полностью испортить изделие, а также свести на нет все положительные свойства полимерного покрытия.

Первый этап – это процесс нанесения полимерного покрытия. Он заключается в том, что происходит в специальной герметично закрытой камере, которая изолирована от попадания внутрь какой-либо пыли и других частиц. К камере предъявляются особые требования, одним из которых является хорошее освещение. Изделие при окрашивании должно быть установлено таким образом, чтобы мастер мог без труда иметь доступ к любой его части, с любой стороны. Обычно, для этого, изделие подвешивается на специальные крюки, после чего к нему подключается минусовой кабель, именуемый «массой». После этого происходит нанесение покрытия. Процесс занимает очень большой промежуток времени, поскольку мастер старается максимальным образом закрыть все части изделия. Сложность данного процесса состоит в том, что краска должна быть нанесена за один подход и одним слоем, иначе покрытие будет нанесено неравномерно.

После того, как краска полностью покрыла изделие, начинается второй этап – полимеризация. Данный этап избавляет краску от необходимости высыхания, а также наделяет покрытия всеми теми уникальными свойствами, о которых было сказано ранее. Полимеризацией называется процесс медленного прогрева изделия в специальной камере, максимальная температура внутри которой может достигать 200 0 С. Обычно полимеризация занимает около 60 минут. Однако, температура и время в процессе полимеризации могут отличаться в зависимости от слоя. Например, для затвердевания грунтового слоя требуется меньше времени и более низкие температуры, чем для затвердевания лака.

Кроме этого, важным также является скорость, с которой печь набирает температуру. На этот факт обращается особое внимание, поскольку во время прогрева краска начинает растекаться по изделию, заполняя все труднодоступные места. И для равномерного ее распределения необходимо, чтобы процесс происходил медленно.

Третий этап нанесения полимерного покрытия является завершающим и заключается в остывании окрашенного предмета. Таким образом, после окончания полимеризации, следует охладить печь до 100 0 С, однако для этого не применяются никакие принуждающие технологии – печь остывает самостоятельно. В противном случае на поверхности покрытия могут появиться трещины. Остывание печи может занять несколько часов. В это время запрещается ее открывать, чтобы не запустить резко холодный воздух внутрь печи и не нанести непоправимый ущерб покрытию.

После остывания печи изделие из нее извлекается и вновь помещается в покрасочную камеру для нанесения следующего слоя. Окрашивание происходит в три слоя, которые состоят из грунта, краски и лака. Последний слой можно и не наносить, поскольку он играет сугубо декоративную роль, поскольку придает краске определенный блеск и глубину, в связи с чем используется автолюбителями. Двух слоев вполне достаточно для того, чтобы изделие было защищено в полной мере.

Таким образом, полимерное покрытие является очень дорогостоящим, но, в то же время, надежным, которое отлично защищает металлические изделия от разного рода повреждений.

Виды полимерных покрытий и строение материала изделий

В качестве сырья для изготовления изделий, наша компания использует сталь с различными видами полимерных покрытий. Покрытия наносятся на заводах – изготовителях сырья, на сложном технологическом оборудовании. Оцинкованный лист покрывается фосфатным антикоррозионным слоем, затем для улучшения адгезии наносится грунтовка и покрывается с тыльной стороны защитным лаком, а с наружной – полимерным покрытием (полиэстер, матовый полиэстер, пластизол, ПВДФ, пурал, полиуретан) к тому же имеющее определенный цвет. Так же возможны варианты изготовления изделий из материала имеющего двустороннее полимерное покрытие.

1. Лист стальной

2. Цинковое покрытие (min 275 g/m)

3. Покрытие антикоррозийное

5. Полимерное покрытие (полиэстер, пластизол и др.)

Внешний вид и долговечность материалов из оцинкованной стали зависят от полимерного покрытия, предохраняющего ее от агрессивного воздействия среды. Покрытие наносится в заводских условиях по специальным технологиям.

Антикоррозионные свойства оцинкованной стали с полимерным покрытием, зависят от толщины цинкового слоя. Сталь с полимерным покрытием и массой цинкового слоя 275 г на кв. м прослужит до появления первых признаков коррозии черного металла на 5-7 лет дольше, чем сталь с массой цинкового слоя 180 г на кв. метр. Слой цинка без покрытия с годами смывается с крыши обыкновенной дождевой водой. Поэтому стальной лист, из которого делают фасадные и кровельные материалы, (металлочерепицу, профнастил, металлосайдинг, отливы , доборные элементы кровли) дополнительно покрывают двумя защитными слоями полимера с лицевой стороны и лака с тыльной стороны. Имеются материалы с двухсторонним полимерным покрытием.

Рассмотрим распространенные покрытия:

Толщина слоя грунтовки,мкм

Толщина защитного лака (тыльная сторона),мкм

Максимальная температура эксплуатации,град.

Минимальная температура обработки,град.

Минимальный радиус изгиба

Устойчивость к механическим повреждениям

ОЦИНКОВАННАЯ СТАЛЬ

ОЦИНКОВАННАЯ СТАЛЬ – сталь имеющая защитное покрытие из цинка. В производстве изделий применяется оцинкованная сталь специальных конструкционных марок стали (S250GD, S280GD) ведущих мировых комбинатов с толщиной слоя цинка 18-20мкр с каждой стороны (275 г на м2). Благодаря этому изделия оптимально подходят для строительства и обладают непревзойденной долговечностью. В России продаются изделия для кровельных покрытий из стали, покрытой более тонким слоем цинка (140-200 г цинка на кв. м). Профнастил, отливы и доборные элементы из такой стали подходят в тех случаях, когда срок службы кровли и элементов рассчитан на 10-20 лет.

Aluzinc ®

Aluzinc ® – сталь имеющая защитное металлическое покрытие, состоящее на 55% из алюминия, на 43,4% из цинка и на 1,6% из кремния. Толщина алю-цинкового покрытия 20 мкм (150г/м2) Алюминий, благодаря появляющейся на покрытии оксидной пленке, на порядок повышает коррозионную стойкость материала изделий. Кроме того, изделия с покрытием из Aluzinc® практически не меняют свой внешний вид в процессе эксплуатации. Именно благодаря оксидной пленке, Aluzinc ® имеет высочайшую коррозионную стойкость и неизменность внешнего вида. Проведенные тесты на открытом воздухе показали, что после 30 лет эксплуатации, подвергаясь различным условиям окружающей среды, на материале не появляется никаких следов ржавчины. Высокая коррозионная стойкость позволяет применять изделия из Aluzinc ® на крышах, с углом наклона менее 5 градусов.

  • Aluzinc ® не темнеет в отличие от оцинкованной стали.
  • Аluzinc ® не выцветает и не царапается.
  • Aluzinc ® Благодаря 100% металлическому покрытию, обладает пользующимся большим спросом натуральным серебристым блеском.

Aluzinc ® также вносит свой вклад в процесс контроля климата внутри здания, обладая великолепным теплоотражающим свойством, что придает Aluzinc ® характеристики теплового защитного экрана. Рекомендуем использовать профилированные изделия из Aluzinc ® в качестве облицовки (стеновой профнастил и сайдинг). Aluzinc ® делает здание ярким, привлекательным и долговечным. С точки зрения жаростойкости Aluzinc ® имеет преимущество среди металлических покрытий, он не выделяет ядовитых паров, не воспламеняется и не загорается.

Полиэстер (PE)

ПОЛИЭСТЕР (PE) – покрытие на основе полиэфира. Изделия с этим покрытием выдерживает высокую температуру воздуха, и большую стойкость к коррозии. Материал прочен и достаточно долговечен: кровля из стальных листов, покрытых полиэстером, может исправно прослужить 20-30 лет. Гарантийный срок – 10 лет. Своей популярностью полиэстер обязан высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, эстетичностью, хорошими показателями цветостойкости, пластичностью, долговечностью, огромным выбором цветовых решений и все это по вполне приемлемым ценам. В России данный материал активно используется для изготовления кровельных и стеновых конструкций, причем как в частном, так в многоэтажном и промышленном строительстве. Широкая область применения стали с покрытием полиэстер обуславливается в первую очередь тем фактом, что данное покрытие подходит для любых климатических условий. Изделия из оцинкованной стали с покрытием полиэстер – это гарантия долговечности и высокой коррозионной стойкости, широкая цветовая гамма, многоцелевая область применения, приемлемая цена.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет – карта цветов покрытий

МАТОВЫЙ ПОЛИЭСТЕР (PEMA)

МАТОВЫЙ ПОЛИЭСТЕР (PEMA) – покрытие на основе полиэфира.. Это покрытие выбирают люди, которым не нравится, когда крыша блестит. Если провести по матовому полиэстеру рукой, он покажется бархатистым. Причина в том, что его поверхность не гладкая, как у остальных покрытий, а испещрена микроскопическими неровностями. Солнечный свет, отражаясь от него, становится рассеянным. Поэтому покрытие матовое. Так как точно установить, какова толщина покрытия, в этом случае невозможно, его на всякий случай наносят толстым слоем, про запас. Поэтому срок службы у него больше, чем у покрытия «полиэстер», хотя химический состав тот же. Срок службы – 40 лет. Гарантийный срок – 15 лет.
Материал обладает высокой цветостойкостью и механической стойкостью, сохраняет свои качества в любом климате. Оригинальное покрытие на основе полиэстера, благодаря бархатистой поверхности очень точно имитирует натуральные материалы.
Матовый полиэстер имеет привлекательную текстуру. За счет матовой, а не глянцевой поверхности, как у традиционного полиэстера, достигается имитация натуральных материалов. Повышенная стойкость к химическому воздействию и хорошие механические характеристики матового полиэстера достигается за счет толщины покрытия – 35 мкм.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет – карта цветов покрытий

PVDF

PVDF – покрытие состоящее из поливинилфторида (80%) и акрила (20%). Самое стойкое полимерное покрытие стали к любым немеханическим воздействиям окружающей среды. Изделия из PVDF рекомендуется применять для облицовки стен, так как именно в стеновых панелях покрытие PVDF наилучшим образом проявит свои характеристики и обеспечит наиболее долгий срок эксплуатации. PVDF гарантирует долговечную сохранность кровли и стеновой облицовки. PVDF – самое экологичное покрытие, не выцветает со временем и обеспечивает повышенную стойкость к коррозионному воздействию воды, снега, кислот и щелочей. Максимальная температура эксплуатации +120 градусов, минимальная -50 0 С. Цвет облицовки или кровли вашего дома, если он сделан из стали с покрытием PVDF, со временем не потускнеет и не выгорит на солнце.
Если ваше помещение находиться в промышленной части города, вблизи дорог, возле озер или на морском побережье, если вы строите или облицовываете помещение химического производства, стены которого будут часто мыться водой или дезрастворами, то лучшим материалом для Вас тоже будет сталь с покрытием PVDF.
Оцинкованная сталь с покрытием PVDF производства Corus выпускается как стандартных цветов, по каталогу RAL так и цветов, имитирующих натуральные металлы – алюминий, медь, золото.

ПЛАСТИЗОЛ (PVC)

ПЛАСТИЗОЛ (PVC) – полимер, состоящий из поливинилхлорида и пластификаторов. Благодаря большой толщине (0,2 мм) это покрытие – самое устойчивое к механическим повреждениям, обладает высокой коррозионной стойкостью, что создает дополнительную защиту в условиях загрязненной окружающей среды или на морском побережье, однако оно обладает сравнительно низкой температурной стойкостью и быстро выцветает на солнце. Рекомендуется применять светлые цвета пластизола, которые меньше выгорают, нагреваются и лучше отражают свет. Покрытие имеет рельефную поверхность – тиснение, имитирующее кожу или штриховую насечку, которое не дает солнечных бликов.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет – карта цветов покрытий

ПОЛИУРЕТАН (PU) – такое покрытие делают из полиуретана, модифицированного полиамидом и акрилом. Полиамид придает ему отличную стойкость к ультрафиолетовому излучению, а акрил обеспечивает высокую прочность. Имеет шелковисто-матовую поверхность. Долговечность материала складывается из высокой коррозионной стойкости, стойкости к негативному воздействию ультрафиолета, и непревзойденной стойкости к механическим повреждениям. Номинальная толщина покрытия – 50 мкм. Кроме того, полиуретан имеет очень высокую стойкость к воздействию многих кислот, т.е. химических веществ, характерных для промышленной атмосферы. Результаты теста на стойкость солевому туману подтверждают, что долговечность материалов с полиуретановым покрытием сохраняется и в условиях морского климата.
При обработке и гибке в условиях низких температур, материал не образует микротрещин в местах сгибов. Это покрытие является более долговечным, чем полиэстер. Срок службы – 30-50 лет. Гарантийный срок – 15 лет.
Покрытие на основе полиуретана, получило широкое распространение в России, благодаря своему английскому аналогу. Colorcoat Prisma производится в Англии, одним из крупнейших в мире металлургических концернов Corus. Сталь с покрытием Prisma имеет защитный слой Galvalloy состоящий из 95% цинка и 5% алюминия, обеспечивающий непревзойденную антикоррозионную защиту материала. Изделия, изготовленные с покрытием Prisma, имеют высочайшую стойкость к ультрафиолету и механическому воздействию.

Покрытие металлочерепицы напрямую влияет на ее свойства и характеристики, внешний вид. Толщина нанесения полимерного слоя и свойства самого полимера также в значительной степени влияют на цену кровельного материала.

Основанием металлочерепицы служит стальной лист. Важнейших покрытий у него несколько: цинковое, антикоррозионное и полимерное.

Чтобы получить хорошую сопротивляемость коррозии, листовую сталь погружают в расплав цинка. Затем оцинкованную сталь обрабатывают химическим способом – наносится специальное антикоррозионное покрытие, обеспечивающее хорошее сцепление металла и полимеров.

Основные функции полимерного покрытия:

  • защита металла от механических воздействий, осадков, перепадов температур, ультрафиолетового излучения. Тем самым продлевается срок службы металлочерепицы;
  • декоративная. Главная задача полимера – обеспечить привлекательный внешний вид кровельного материала на протяжении длительного времени.

Рассмотрим наиболее популярные виды защитных полимерных покрытий металлочерепицы.

Каждое из покрытий имеет свои плюсы и минусы:

Полиэстер

Данный вид покрытия на основе полиэфира хорошо выдерживает колебания температур, имеет неплохие антикоррозионные качества, при этом стоит недорого. В настоящее время это самый распространенный тип защитного покрытия. На глянцевой поверхности отсутствуют микротрещины, со временем приводящие к коррозии.

Пластичность при деформации, гибкость и цветостойкость полиэстера – на высоком уровне. Богатый выбор цветовых решений – еще одно несомненное достоинство, сыгравшее едва ли не главную роль в обеспечении популярности кровельного материала.

Однако монтаж и транспортировка металлочерепицы, покрытой полиэстером, вызывает определенные трудности: материал имеет плохую устойчивость к механическим воздействиям, его легко поцарапать.

Толщина покрытия составляет, как правило, 25 микрон.

Матовый полиэстер

Текстура материала, покрытого матовым полиэстером, имеет приятную для глаз шероховатость, бархатность. Этот вид полимерного покрытия характеризуется высокой прочностью на изгиб, устойчивостью к механическим воздействиям, ультрафиолетовому излучению.

Покрытие Викинг – самое популярное из разработанных на основе матового полиэстера. Технологически сложный процесс полимеризации позволяет кровельному покрытию приобрести необходимые свойства.

Стоимость матового полиэстера в сравнении с глянцевым более высокая, но он дешевле покрытия из пластизола. Среди недостатков – небогатый выбор оттенков.

Толщина покрытия 35 микрон.

Пластизол

Основа пластизола – поливинилхлорид. Среди полимеров покрытие из пластизола имеет самую большую толщину слоя, благодаря чему считается наиболее устойчивым к механическим повреждениям: нависающие над крышей дома ветви деревьев не смогут поцарапать кровельное покрытие.

Не боится агрессивных атмосферных воздействий: продлевает срок службы металлочерепицы в промышленных зонах, на морском побережье. Отличительная особенность – рельефная поверхность, производители выпускают материал с тиснением, имитирующим кожу, штриховую насечку, березовую кору.

Среди минусов стоит отметить низкую температурную стойкость, а также плохую сопротивляемость ультрафиолету – не рекомендуется покрывать крышу, длительное время находящуюся под прямыми солнечными лучами, то есть в южных регионах.

Толщина покрытия 200 микрон.

Пурал

Пурал представляет собой модифицированный полиуретан. По мнению многих авторитетных экспертов в области кровельных покрытий, пурал является самым оптимальным вариантом для металлочерепицы в соотношении цена-качество.

Данное покрытие обеспечивает долговечность, причем яркие цвета кровельного покрытия не тускнеют со временем. Хорошо справляется защитный слой и с механическими нагрузками.

Износостойкость материала достойна всяческих похвал, кроме того, можно отметить высокие показатели химической устойчивости. Выдерживает большие перепады температур.

Недостаток, и весьма существенный – ценовая категория: пурал намного дороже полиэстера, хотя дешевле PVDF.

Толщина покрытия 50 микрон.

Покрытие металлочерепицы под названием PVDF состоит из полидифторида и акрила. В условиях агрессивной среды, сурового климата, при экстремальных температурах это покрытие демонстрирует прекрасные качества. Ему не страшны грибки плесени, интенсивный солнечный свет, высокая влажность воздуха.

Кроме того, у PVDF самая высокая среди полимерных покрытий стойкость к УФ-излучению, долговечность существенно превышает показатели других защитных полимерных покрытий. Отличительная черта – самоомываемость: грязь отлично смывается дождями.

Поверхность может быть как матовой, так и глянцевой – в любом случае, крыша будет выглядеть респектабельно, в особенности визуально запоминается характерный металлический блеск.
Цена на материал остается довольно высокой.

Толщина покрытия – от 25 до 35 микрон.

Сравнительная характеристика:

Технические
свойства
полиэстерматовый
полиэстер
пластизолпуралPVDF
Сохранность
внешнего вида
удовл.хорошаяхорошаяхорошаяотличн.
Устойчивость
к механическим
повреждениям
удовл.хорошаяотличн.хорошаяхорошая
Устойчивость
к коррозии
хорошаяхорошаяотличн.отличн.хорошая
Цветостойкостьхорошаяхорошаяудовл.хорошаяотличн.
Атмосферостойкостьудовл.хорошаяхорошаяхорошаяотличн.

Полимерные покрытия: виды, свойства, особенности нанесения

Смотрите также

Полимерные покрытия предназначены для обработки металлических поверхностей в целях защиты от коррозии и придания декоративного внешнего вида.

В качестве полимерного покрытия могут выступать полиэстер, поливинилденфторид (ПВДФ), пластизол, пурал и др.

Рассмотрим эти материалы, сферы их применения и технологии нанесения подробнее.

Полиэстер

Полиэстер (полиэфир) – наиболее популярный полимер, используемый в качестве покрытия. Он характеризуется высокой стойкостью к УФ-излучению, отличными антикоррозионными свойствами, эластичностью (легко поддается формовке).

Полиэстеровое покрытие выдерживает практически любые температуры – как низкие, так и высокие.

По сравнению с другими видами полимеров полиэстер наиболее доступен по цене.

Не слишком выдающиеся прочностные характеристики материала компенсируются его обработкой кварцевым песком. Однако стоимость нанесения покрытия при этом возрастает.

Транспортировка изделий с полиэстерово-кварцевым защитным слоем представляет определенные сложности, так как песок может повредить смежные с ним поверхности.

ПВДФ-покрытие

Поливинилденфторид (ПВДФ) применяется для защиты металлов не намного реже, чем полиэстер. Данный полимер состоит из поливинилхлорида (80 %) и акрила (20 %).

ПВДФ образует на деталях блестящий, устойчив к выцветанию слой, поэтому часто используется в качестве декоративного покрытия. Данный материал может придать поверхности глянец, эффект «металлик», медный или серебристый оттенок.

Поливинилденфторид устойчив к механическому воздействию и обладает наибольшим сроком службы среди всех полимеров. ПВДФ используется для обработки металлических поверхностей, которые эксплуатируются под воздействием агрессивной окружающей среды.

Пластизол

Пластизол, как и ПВДФ-покрытие, обладает отличными декоративными свойствами. По стоимости он является самым дорогим, однако при этом обладает наилучшей устойчивостью к механическим повреждениям.

Пластизол наносится толстым слоем (до 200 мкм) и используется для создания фактурных покрытий, тисненых поверхностей и штампованных рисунков.

Данный материал отлично защищает детали от влаги и коррозии, однако под воздействием очень высоких температур (свыше +80 °С) и прямого УФ-излучения может терять свои свойства. Именно поэтому его не рекомендуется использовать в южных широтах (в крайнем случае можно применять пластизол светлых тонов с максимальной светоотражающей способностью).

Пурал

Пурал изготавливается на основе полиуретана и модифицированного полиамида. Покрытие из пурала отличается шелковисто-матовой поверхностью, высокой термостойкостью и устойчивостью к резким перепадам температур.

Данный материал не выцветает и не разрушается под действием химически агрессивных сред. Пурал не так устойчив к пластическому деформированию, как пластизол, и стоит дороже, чем полиэстер, однако по соотношению цены и качества является оптимальным вариантом из всех представленных выше.

Наибольшее распространение пураловые покрытия получили при производстве кровельных элементов из оцинкованного металла. Сталь, обработанная пуралом, приобретает красивый внешний вид, высокие антикоррозионные характеристики и устойчивость к УФ-излучению.

Полимерные антифрикционные покрытия

Особой разновидностью полимерных защитных покрытий являются антифрикционные покрытия (АФП). Внешне эти материалы похожи на краски, однако пигмент в их составе заменяют высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ: дисульфид молибдена, графит, политетрафторэтилен и др.

Твердые смазки равномерно распределены в полимерном связующем: эпоксидной, титанатовой, полиуретановой, акриловой, фенольной и других смолах.

Востребованность антифрикционных покрытий обусловлена их отличными рабочими характеристиками: высокой несущей способностью, широким диапазоном эксплуатационных температур, противозадирными и антикоррозионными свойствами.

В отличие от обычных полимерных покрытий, АФП выдерживают длительное воздействие химически-агрессивных сред и экстремальных нагрузок. Антифрикционные покрытия выполняют не только защитную, но и смазочную функцию, чем также выигрывают у полимеров.

В качестве примера таких материалов можно привести отечественные покрытия MODENGY. Они используются в самых различных отраслях промышленности и автомобилестроения. Типовыми узлами применения покрытий являются средне- и тяжелонагруженные подшипники, направляющие, зубчатые передачи, детали ДВС (юбки поршней, дроссельная заслонка и пр.), резьбовые соединения и другие пары трения из различных материалов (металлов, резин, пластмасс).

Антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП) MODENGY наносятся однократно на весь срок службы деталей, что позволяет полностью отказаться от масел и пластичных смазок для дальнейшего обслуживания.

Достоинства и недостатки полимерных покрытий

Полимерные покрытия обладают как неоспоримыми преимуществами, так и явными недостатками.

К достоинствам полимеров можно отнести:

  • Эстетичность
  • Непроницаемость
  • Относительную термостойкость
  • Электроизоляционные свойства
  • Устойчивость к воде
  • Экологичность
  • Высокую адгезию
  • Большой выбор расцветок

Однако, наряду с положительными сторонами, полимерные покрытия не лишены недостатков. Главный из них – высокая стоимость нанесения, которая складывается из стоимости самого полимера, вспомогательных (грунтовочных) материалов, специального оборудования и пр.

Еще одним минусом полимерных покрытий является сложность их удаления. Они достаточно устойчивы к химикатам, поэтому растворителем удалить полимерный слой не получится. Снять покрытие можно только с помощью специального инструмента.

Существенный недостаток полимеров – невозможность их нанесения без специальных инструментов, которыми располагают только промышленные предприятия или узкие специалисты.

Помимо всего прочего, полимерными составами возможно покрывать не все металлы, а только те, которые проводят электрический ток. Это связано с особым методом нанесения полимеров – путем магнитной индукции.

Нанесение полимерного покрытия

При нанесении полимерного покрытия методом напыления главную роль играет оборудование.

Бак краскопульта имеет положительный заряд, в то время как окрашиваемая деталь заряжается отрицательно. Благодаря этому при контакте полимерного состава с поверхностью изделия возникает явление, схожее с магнитной индукцией при замыкании электрода.

Весь процесс нанесения разделен на этапы, следование которым напрямую влияет на качество конечного результата. При малейших отклонениях от технологии рабочие характеристики полимерного покрытия могут быть сведены к нулю.

На первом этапе работы происходит подготовка поверхности: она тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается, те участки, которые обрабатывать не нужно, закрываются.

Далее следует предварительное грунтование изделия, нанесение самого покрытия, возможно лакирование. Все операции происходят в специальной закрытой камере, изолированной от проникновения пыли и других частиц. Одно из главных требований к этой камере – хорошая освещенность, позволяющая специалисту рассмотреть поверхность детали и нанести покрытие с любого ракурса.

Обрабатываемую деталь подвешивают на специальных крюках, подают на нее отрицательный заряд и приступают к нанесению покрытия. Весь процесс занимает достаточно много времени, материал наносится в один слой во избежание неравномерности.

Третий этап – полимеризация. Изделие с покрытием медленно прогревается в специальной камере с максимальной температурой +200 °C. Процесс занимает около 1 часа. Температура и время отверждения зависят от толщины слоя. Важным фактором правильной сушки является медленный и равномерный нагрев печи, во время которого покрытие растекается по детали, проникая во все труднодоступные места.

На последнем этапе изделие охлаждается. Для этого температура в печи постепенно снижается до +100 °C. Нельзя допускать резкого охлаждения камеры, так как на полимерном покрытии могут появиться трещины. Запрещается также открывать печь, так как перепад температуры вызовет те же последствия.

Остывшую деталь извлекают из печи и помещают в камеру для нанесения краски или лака. Данная операция необязательна и имеет, скорее, декоративное значение. Таким образом полимерному покрытию придается дополнительный блеск и глубина.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2020 ООО “АТФ”. Все авторские права защищены. ООО “АТФ” является зарегистрированной торговой маркой.

Полимерные покрытия для стального оцинкованного листа – способы производства, разновидности и их характеристики

Профнастил, металлочерепица, металлосайдинг – популярные строительные материалы, используемые для наружной отделки строений и ограждений. Одним из основных полуфабрикатов, применяемых в их производстве, является тонкий листовой стальной прокат. Для обеспечения коррозионной стойкости этой продукции долгое время применялось цинкование. Такой способ протекции обеспечивал максимум 25 лет эксплуатационного периода в нормальных рабочих условиях. Современные технологии нанесения прочных и красивых полимерных покрытий позволили не только увеличить этот показатель в два раза и более, но и создать эстетически привлекательные материалы. Широкий ассортимент изделий даёт возможность выбрать оптимальный вариант для любого стилевого решения здания и ландшафтного дизайна и для любых климатических условий.

Структура и производство стального листа с полимерным покрытием

Защитный слой из полимерных материалов обычно наносится на рулонную сталь. На готовых профилированных изделиях равномерно распределить вещество проблематично. Решить эту задачу может только дорогостоящее оборудование, что весьма отрицательно сказывается на себестоимости продукции.

Внимание! Для изготовления профилированных изделий используются высокотехнологичные автоматизированные линии, поскольку защитное покрытие достаточно тонкое, и при использовании примитивных станков может легко повредиться.


Стальной лист с покрытием из полимерных материалов имеет сложную структуру и производится несколькими этапами:

  • Базовой защитой от коррозионных процессов в этой продукции является цинковый слой.
  • На этапе пассивации цинк покрывается барьером для коррозии – оксидной плёнкой.
  • Грунтовка – повышает адгезию базового слоя и полимерного протектора.
  • В качестве финишного покрытия для лицевой стороны листа используют полимер, защищённый на период хранения и транспортировки самоклеящейся плёнкой. На внутреннюю сторону обычно наносят специальный лак.

Существует несколько способов нанесения полимерного слоя, наиболее распространённый – порошковый. Суть процесса – через изделие, помещённое в специальную камеру, пропускают электрический ток, и распыляют мелкодисперсный порошок с противоположным по знаку электрическим зарядом. Под действием электромагнитного поля полимерные частицы плотно прилегают к поверхности металла. Окрашенный лист отправляют в печь, где происходит полимеризация наружного слоя.

Применение порошкового окрашивания имеет ряд преимуществ, по сравнению с процессом с использованием жидких составов:

  • Краситель распределяется равномерно, с минимальной погрешностью. Процент брака незначителен.
  • Полимерно-порошковый слой обладает высокой адгезией к базовой поверхности.
  • Прочность покрытия обеспечивает его устойчивость к механическим повреждениям и, следовательно, длительный эксплуатационный период.

Рассмотрим наиболее популярные типы полимеров, используемых для покрытия оцинкованной стали.

Покрытие из полиэстера – наиболее дешёвый и распространённый вариант

Это полимерное покрытие имеет обычно толщину 25 мкм. Его основа – стойкая к выгоранию эластичная полиэфирная краска. Если целевое назначение требует декоративного внешнего вида изделия с обеих сторон, например, установка ограждений, – используется лист с двусторонним полимерным покрытием.

Стальные листы с цинково-полиэстеровым комплексным слоем имеют многоцелевую область применения, широкую цветовую гамму, длительный эксплуатационный срок (при отсутствии механических повреждений), обладают стойкостью к резким температурным перепадам. Главным недостатком таких изделий является малая толщина наружного защитного слоя, что делает его уязвимым даже к незначительным механическим воздействиям. Профнастил из такого листа не рекомендуется использовать для устройства ограждений, расположенных вблизи оживлённых магистралей.

Внимание! Для резки таких изделий запрещается использовать болгарку, поскольку этот инструмент может легко прожечь тонкий наружный слой.

Помимо глянцевой поверхности, полиэстеровое покрытие может выпускаться в матовом варианте. Эти два слоя одинаковы по составу, но различны по характеристикам.

Преимущества матового полиэстера:

  • Образует слегка шершавую поверхность, способную рассеивать солнечные лучи, что щадяще действует на зрение.
  • Наносится более толстым слоем – примерно 40 мкм, что обеспечивает больший эксплуатационный период.
  • Эстетический плюс – с помощью модифицированного текстурированного полиэстера получают достоверную имитацию камня, дерева, кирпича.

Пурал – надежно, прочно, долговечно

Пураловое покрытие изготавливается на основе полиуретана, в составе могут присутствовать полиамид и акрил. Толщина этого прочного защитного слоя составляет 50 мкм, поэтому повредить его очень сложно. Преимущества цинк-полиуретанового покрытия:

  • Устойчиво к воздействию определённого ряда химически активных веществ, что позволяет использовать такие изделия в местностях с высоким уровнем промышленных загрязнений. Может применяться в строительстве объектов в регионах с морским климатом.
  • Достаточно высокая стойкость к ультрафиолетовым лучам, но со временем яркость цвета уменьшается.
  • Выдерживает значительные температурные перепады, поэтому применяется в суровых климатических условиях.
  • Рабочий период такого протекторного слоя составляет примерно полвека.

Минус пуралового покрытия – высокая стоимость, в несколько раз превышающая стоимость изделий с полиэстеровой защитой. Чаще всего применяется для кровель и отделки фасадов элитных строений. Для устройства заборов и подсобных помещений практически не используется.

Внимание! Матовое пураловое покрытие имеет особую структуру, обеспечивающую дополнительную защиту от загрязнений.

Основные характеристики цинк-пластизолевого покрытия

Пластизол – полимерный состав, содержащий поливинилхлорид и пластификаторы. Такой защитный слой имеет большую толщину – 200 мкм, поэтому устойчив к механическим повреждениям. Наличие ПВХ обеспечивает защиту от воздействия химически агрессивных веществ. Пластизолевый слой поддаётся тиснению под кожу, камень, дерево, в результате чего приобретает матовую поверхность, не дающую бликов.

  • Низкая температурная стойкость, что не позволяет использовать продукцию в регионах с жарким климатом.
  • Достаточно быстро выгорает, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение только светлым оттенкам. Такие изделия не только лучше выглядят в течение длительного времени, но и меньше нагреваются.
  • в северных регионах с суровым климатом;
  • в промышленных зонах, допускается присутствие объектов химической промышленности;
  • в местах с высоким риском механического повреждения – в местностях с пылевыми бурями или частым градом.

ПВДФ – максимальная защита от всех типов немеханического воздействия

PVDF (поливинилденфторид) состоит из 80% (70%) ПВХ и 20% (30%) акрила, преимущества этого покрытия:

  • Уникальная устойчивость к ультрафиолетовому воздействию, цветовая гамма со временем практически не изменяется.
  • Высокая сопротивляемость агрессивным атмосферным условиям, возможность использования в морском климате.
  • Способность сохранять рабочие характеристики при соприкосновении с кислыми и щелочными средами.
  • Высокая сопротивляемость коррозионным процессам.
  • Неплохая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Способность выдерживать температуру до +120°C.

Оцинкованный лист с покрытием PVDF применяется для кровель и фасадов заданий, расположенных возле оживлённых автомагистралей, в загрязнённых промышленных районах, в районах с морским климатом. Эксплуатационный срок такого покрытия – примерно 40 лет. Эти изделия имеют один существенный недостаток – высокую цену.

Узнать преимущества использования «жидкого цинка».

В каких областях востребованы стальные трубы?

Инновационные экологически чистые изделия из оцинкованной стали с полимерным покрытием

Известный производитель продукции из листового проката с цинк-полимерным защитным слоем – компания SSAB. GreenCoat – новый бренд этой фирмы, гарантирующий не только высокое качество, но и экологичность изделий. Чем отличается линейка GreenCoat от товаров аналогичного назначения:

  • материал не оказывает негативного влияния на окружающую среду из-за отсутствия хроматов;
  • вместо традиционных нефтепродуктов в некоторых модификациях покрытия используется рапсовое масло;
  • усиление эксплуатационных характеристик, благодаря использованию инновационных компонентов.

Для удобства выбора необходимой продукции физические, эксплуатационные свойства и области применения сведены в таблицы.

Таблица физических характеристик различных видов полимерных покрытий

ХарактеристикиПолиэстер глянцевыйПолиэстер матовыйПурал (полиуретан)ПластизолПВДФ
Номинальная толщина покрытия, мкм25355020027
Толщина грунтовки, мкм6122087
Максимальная рабочая температура, °C909010070110
Эксплуатационный период, лет20–3030–4040–5030–5030–40
СоставПолиэфирПолиэфирПолиуретан, акрил, полиамидПоливинилхлорид, пластификаторыПоливинилденфторид – 70% (80%), акрил – 30% (20%)

Оценка устойчивости полимерных декоративно-защитных покрытий по пятибалльной шкале

Агрессивный факторПолиэстер глянцевыйПолиэстер матовыйПурал (полиуретан)ПластизолПВДФ
УФ-излучение33415
Механическое воздействие23453
Химическое воздействие23445
Экстремальные климатические условия23445
Коррозия34554

Выбор оптимального покрытия в зависимости от условий окружающей среды

Условия окружающей средыКровляФасад
Средняя полоса, чистая непромышленная зона, поверхность не требует частого уходаПолиэстер – глянцевый и матовый, пурал и пластизолПолиэстер – глянцевый и матовый, пурал и пластизол
Местность, расположенная вблизи оживлённых магистралей, поверхность требует ухода – мойки, чисткиПолиэстер, пурал и пластизолПурал и пластизол
Промышленная зона с загрязнённым воздухомПурал, пластизол, ПВДФПурал, пластизол, ПВДФ
Южные регионы с активным ультрафиолетовым излучениемПурал, ПВДФПурал, ПВДФ
Местность с морским климатомПластизол (если климат не слишком жаркий), пурал, ПВДФПластизол, пурал, ПВДФ
Регионы с холодными климатическими условиямиПластизол, пурал, ПВДФПластизол, пурал, ПВДФ

Правила покупки изделий из оцинкованной стали с полимерным покрытием

Перед приобретением продукции убедитесь в качестве этого материала:

  • Поверхность изделия должна быть ровной, окраска равномерной, подтёки – отсутствовать, кромки – не иметь заусенцев.
  • Продукция должна сопровождаться сертификатом качества.
  • Обратите внимание на срок гарантии. Если он не указан или слишком маленький – лучше от такой покупки отказаться.
  • При пробном изгибании изделий покрытие не должно покрываться трещинами.
  • Покупать товар рекомендуется либо непосредственно со склада производителя, либо через официального дилера.

Статьи

Виды полимерных покрытий для окраски металлопроката

Полимерное покрытие представляет собой пленку на основе высокомолекулярных соединений на поверхности алюминиевого рулона, сформированную при горячей сушке нанесенных валковым методом жидких ЛКМ и обладающую комплексом защитных, декоративных, физико-механических и других специальных свойств.

Грунтовочный слой представляет собой нижний слой в системе двухслойного полимерного покрытия, наносимый непосредственно на поверхность алюминия и предназначенный для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости полной системы покрытия.

Существует несколько типов покрытий в зависимости от вида используемых смол:

  • алкидные покрытия
  • акриловые покрытия
  • эпоксидные покрытия
  • полиэфирные покрытия
  • полиуретановые покрытия
  • покрытия, модифицированные силиконом
  • покрытия на базе ПВХ (поливинилхлорида)
  • покрытия на базе фторполимеров, например PVDF (поливинилдифторида)

Ниже представлены их виды и основные характеристики:

Рассмотрим наиболее распространенные полимерные покрытия:

  • полиэстер,
  • матовый полиэстер,
  • пластизоль,
  • пурал,
  • поливинилиденфторид,
  • акрил.

1).Полиэстер (РЕ, SP) – является самым недорогим и популярным из полимеров на рынке полимерных покрытий для алюминиевого проката, который придает окрашенному алюминию хорошую устойчивость к УФ-излучению и коррозии. Материал обладает высоким уровнем гибкости и формуемости, подходит для любых климатических условий. Его толщина составляет 25 мкм. Наиболее часто используют покрытия на базе насыщенных полиэфриров (SP, ПЛ). Основа покрытия – полиэфирная краска, обладающая хорошей стойкостью цвета. Показатель теплостойкости к воздействию солнечных лучей до +120 °С, а нижний температурный предел полиэстера составляет -60 °С.

2).Матовый полиэстер (PEMA) – полиэфирное покрытие толщиной до 35 мкм с матовой поверхностью. Представляет собой полиэстер, модифицированным тефлоном. Материал обладает высокой цветостойкостью за счет коэффициента преломления солнечных лучей, хорошей коррозийной и механической стойкостью, сохраняет свои свойства в любом климате. Данный материал подходит для окраски алюминиевой ленты, которой важно отсутствие блеска.

3).Пластизоль (PVC-200) – это декоративный полимер с наиболее толстым покрытием (до 200 мкм), состоит из поливинилхлорида (ПВХ) и пластификаторов, имеет тисненую поверхность. По стоимости – одно из самых дорогих покрытий. Благодаря большой толщине покрытия материал является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям. Однако, его из-за низкой температурной стойкости и низкой стойкости к УФ-излучениям (при нагреве прямыми солнечными лучами свыше +80 °С материал быстро стареет), не рекомендуется использовать для окраски алюминиевого проката, используемого в дальнейшем в южных регионах. Выбирая пластизоль для использования в жарких регионах, следует ориентироваться лишь на светлые цвета. Они лучше отражают свет, меньше нагреваются и выгорают. Имея большую толщину, пластизоль обладает высокой коррозионной стойкостью, что создает дополнительную защиту в условиях загрязненной окружающей среды. Цветостойкость его существенно ниже полиэстера.

4).Пурал (PURAL) Покрытие на основе полиуретана модифицированного полиамидом, имеет шелковисто-матовую структурную поверхность. Этот материал не боится больших суточных перепадов температур (до 120°С). Материал обладает высокой химической устойчивостью и цветостойкостью. Стоек к механическому воздействию. Однако по сравнению с пластизолом пурал менее устойчив к пластическому деформированию. Этот вид дороже полиэстера, но на сегодняшний день – это одно из наиболее оптимальных покрытий по сочетанию высоких эксплуатационных характеристик и цены. Толщина покрытия составляет 50 мкм.

5).PVDF Покрытие толщиной 27 мкм, состоит из 80% поливинилхлорида и 20% акрила. Это прочное, наиболее устойчивое к УФ-излучению покрытие, практически не выцветает, имеет красивый блеск, обладает высокой стойкостью к загрязнениям. Одно из самых устойчивых и к механическим повреждениям, к агрессии природы и нагрузкам при монтаже. Глянцевая поверхность PVDF может иметь металлический оттенок в серебристых или медных тонах. Для придания металлического блеска стандартное покрытие PVDF дополняется слоем прозрачного лака с пигментом «металлик». Это самое долговечное покрытие, оно применяется даже в условиях агрессивных сред, таких, как морское побережье.

6). Полимерное покрытие акрил представляет собой лакокрасочный слой, который является чрезвычайно нестойким, его легко повредить при монтаже изделия. Имеет теплостойкость до +120 °С, но выцветает на солнце за 5 лет, к тому же, обладает средней стойкостью к коррозии и уже через 2-3 года эксплуатации начинает отшелушиваться. Толщина слоя 25 мкм. Минимальная температура обработки -10 °С.

В России полиэфирные покрытия (РЕ) являются наиболее распространенными, что связано с их дешевизной в сочетании с хорошими эксплуатационными характеристиками. С точки зрения устойчивости к атмосферному воздействию, ультрафиолетовому излучению, механическим повреждениям и сопротивляемости коррозии необходимо отметить полиуретановые покрытия (ПУ), поливинилхлоридные (ПВХ) и поливинилдендифторидные (ПВДФ), но менее используемые на рынках России.

Таким образом, существует несколько видов полимерных покрытий для окраски алюминиевых рулонов. В зависимости от того, какой эффект необходимо получить и в какой сфере в дальнейшем будет использоваться данный алюминиевый прокат выбирается один из видов полимерного покрытия. Существует много производителей койл-коутинговых материалов. Если говорить о тех марках которые используются в России на линиях жидкостной покраски, то наибольшую популярность получили покрытия компаний : Akzo Nobel, BASF Coatings , Becker, из российский производителей Ярославские краски.

Читайте также:  Стропильная система мансардной крыши
Ссылка на основную публикацию