Специфика испытания лакокрасочных материалов в Узбекистане
Исламова Саида Тургуновна,
соискатель, старший научный сотрудник Ташкентского химико-технологического института.
В статье рассматривается производство лакокрасочных материалов (ЛКМ) для автомобилей в Узбекистане, статистика производства автомобилей на мировом рынке и в Узбекистане, основные способы использования лакокрасочных материалов, описана сущность каждого метода, компоненты красок, основные характеристики ЛКМ, химический состав ЛКМ, физические и химические свойства ЛКМ, технические требования для ЛКМ, показано также влияние температуры на ЛКМ, влияние климатическим условий, определение вязкости, укрывистости, изгиба, блеска, удара, адгезии и многие другие.
In this article are considered, production varnish paint material for cars in Uzbekistan, statistics production cars world’s market and in Uzbekistan, the main way to use the varnish colorful material, is described essence of each method, components of the paints, the main features paint, chemical composition paint material, physical and chemical characteristic paint materials, specifications for paint materials, is shown also, influence of the temperature on paint materials, influence climatic condition, determinations to viscosity, spreading, bend, brilliance, blow, adhesion and many others.
За годы независимости в Республике Узбекистан создан благоприятный инвестиционный климат, широкая система правовых гарантий и льгот для иностранных инвесторов, которая характеризуется, в первую очередь, сохраняющейся в республике политической и экономической стабильностью. В настоящее время в современном производственном процессе наблюдается тенденция к улучшению качества продукции.
Современный автомобиль почти на треть состоит из химических компонентов и немыслим без технологий лакокрасочных материалов [1].
В последние годы объем производства лакокрасочных материалов (ЛКМ) для автомобилей растет высокими темпами, поскольку машиностроительный комплекс является одним из основных потребителей ЛКМ (табл. 1).
Юристы в Кирове сайт eliturcentr.ru
Таблица 1.
5 летний план производство лакокрасочных материалов и автомобилей в Узбекистане.
|
Наименование товаров |
Потребление красок по годам |
||||
|
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
|
|
Автомобили, шт Авто. ЛКМ, тыс.т. |
250 000 |
296 000 |
320 000 |
327,4000 |
335,5000 |
|
7 |
8,3 |
9 |
9,2 |
9,4 |
|
Многие в этом случае обратят внимание на марку и цвет автомобиля. Мировая статистика говорит, что наибольшей популярностью пользуются следующие цвета (рис. 1): серебристый – 50%, чёрный – 20%, синий – 10%, белый – 10%, остальные – 10%.
Рис. 1. Диаграмма потребности цветов автомобилей на мировом рынке.
Мировое производство ЛКМ в настоящее время оценивается в 25-30 млн. тонн. Лидером среди фирм-производителей традиционных ЛКМ является британская фирма ICI, порошковых красок – шведская фирма Akso nobel, в десятку крупнейших фирм входят различные компании США, Германии, Японии, Франции, России, Финляндии.
В Узбекистане эта статистика совсем другая (рис. 2): белый – 60%, серебристый – 30%, остальные – 10%.
Рис. 2. Диаграмма потребности цветов автомобилей в Узбекистане.
Если потребителю важен только цвет, то производителям важно качество и долговечность покрытия ЛКМ. Поэтому лакокрасочные материалы, применяемые в автомобильной промышленности, отличаются своими особенностями. К ним предъявляются особые требования.
Как известно, автомобили эксплуатируются в разных климатических условиях, поэтому краска кузова должна противостоять агрессивных средам, высоким и низким температурам, влажности, ультрафиолетовым лучам, воздействию солей, ударам, изгибу и др.
Для того чтобы лакокрасочное покрытие кузова автомобиля отвечало всем требованиям, проводятся следующие испытания: цвет плёнки эмалей, вязкость (условная, динамическая, ротационная) в секунд, степень перетира или размер частиц в мкм, укрывистость в пересчёте на высушенную плёнку условия ед. не менее, изгиб (прочность плёнки при изгибе коническо-раскатным прибором), блеск плёнки по фотоэлектрическому блескомеру, усл. ед, не менее, удар – прочность плёнки при ударе, гост×1кг, содержание нелетучих веществ – массовая доля нелетучих частиц 6%, удельное объёмное электрическое сопротивление, отражение, разрыв, твёрдость пленки, % не менее, удельный вес (плотность в д/см3), степень измельчения, толщина- сухой плёнки, мкм, соляной туман, стойкость покрытий к воздействию соляного тумана, не более, мм, ультрафиолетовые лучи, влажность – стойкость к воздействию переменной температуры, и влажности, адгезия, не более, баллы.
Некоторые из этих тестов нужны для технологии окраски, так как без этих параметров невозможно получить качественное покрытие ЛКМ.
Пигмент – это окрашенная частица, не растворимая в применяемой среде. Оптимальный размер частиц для достижения определённых характеристик находится в диапазоне излучения видимой области спектра [2].
Одной из особенностей использования ЛКМ в Узбекистане является разнообразие технологических вариантов нанесения и сушки Пк (покрытия) Это вызывает необходимость применения специальных технологических методов испытаний.
Измерение цвета ЛКМ. Цветовые измерения являются неотъемлемой составной частью современной деловой жизни. Применение цветовых измерений становится все шире, особенно в лакокрасочной отраслях. В настоящее время электронный спектрофотометр еще является нововведением, а в будущем – уже вспомогательным средством для ежедневной работы в лакокрасочных мастерских [3].
Вязкость. Использование в рецептурах функциональных добавок, регулирующих реологические свойства ЛКМ, приводит к появлению эффекта тиксотропии и искажению показателя их вязкости по вискозиметру FORD COP В3-4 ГОСТ [2]. Слепое следование требованиям ГОСТ – вязкость 70-100 с по вискозиметру ВЗ-4 – препятствует эффективному использованию добавок. При реализации современных рецептур необходимо для измерения вязкости использовать вискозиметр Брукфильда. К сожалению, такой вискозиметр является редкостью [4, 5].
Определение вязкости пробу испытуемого материала, перед определением условной вязкости тщательно перемешивают, избегая образования в ней пузырьков воздуха. Испытуемый материал должен быть однородным.
Cтепень перетира или размер частиц. Показатель, никоим образом не характеризующий качество ЛКМ и покрытия на его основе. Для потребителя он дублирует показатель внешнего вида, для производителя – это один из методов пооперационного контроля, достаточно субъективный. Если степень дисперсности 25 мкм каким-то образом гарантирует декоративные свойства, то производителя этот показатель по существу вводит в заблуждение. Для полного выявления красящей силы и интенсивности органических и неорганических пигментов степень дисперсности должна быть не выше 10-15 мкм. Как уже говорилось, производя эмаль по полной рецептуре и выпуская ее при степени перетира 25 мкм, производитель допускает значительный (до 25 %) перерасход дорогостоящих пигментов, тем самым повышая себестоимость эмали. Безусловно, этот показатель должен быть исключен из нормативной документации и использован только для пооперационного контроля [2, 4, 5].
Укрывистость. В перечете на высушенную пленку условной ед, не менее. Зарубежная практика, требования отечественных потребителей связывают укрывистости с расходом краски, то есть с экономичностью. Оптимально качество ЛКМ определяется возможностью окраски 1 л материала определённой поверхности. Одним литром материала высокого качества можно окрасить 8-10 м2, то есть укрывистость составляет 100-200 г/м2 [2, 5, 6].
Изгиб. Настоящая методика испытания продукции распространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает метод устойчивости лакокрасочных покрытий на изгиб, основанный на определении устойчивости лакокрасочного покрытия коническо-раскатным прибором при изгибе окрашенной металлической панели [4, 5].
Блеск. Окрашенных поверхностей является одной из нормируемых величин в лакокрасочной промышленности. Принятый в 1969 г. ГОСТ 896 «Материалы лакокрасочные»[5, 6].
Сущность метода определения блеска лакокрасочных покрытий заключается в измерении величины фототока, возбуждаемого в фотоприёмнике под действием пучка света, отражённого от поверхности испытуемого покрытия.
Удар. Настоящая методика испытаний продукции распространяется на ЛКМ и устанавливается метод определения прочности плёнок при ударе.
Метод основан на определении максимальной высоты, при падении с которой груз определённой массой не вызывает видимых механических повреждений на поверхности панели с лакокрасочной плёнкой [5, 6].
Твердость. Пк в машиностроении часто определяют не только по маятниковому прибору, но и с помощью набора карандашей в диапазоне 6В-В, НВ, Н-7Н. При испытании заточенный карандаш держат под углом 450 по отношению к Пк и проводят линию на поверхности с максимальным усилием. Твердость соответствует самому твердому графиту, который не вызывает повреждения на Пк [7, 8, 9].
Основной характеристикой, определяющей эксплуатационную долговечность и антикоррозионную защиту покрытий (ПК), является адгезия [10, 11].
Международный стандарты ISO и российские ГОСТ определяют два метода измерения адгезии:
1) метод решетчатого надреза (ISO 2409, ГОСТ 15140);
2) метод отрыва (ISO 4624, ГОСТ 28574).
Метод решетчатого надреза является оптимальным методом экспресс-оценки адгезии однослойных и многослойных ПК. Он заключается в нанесении на ПК глубоких (до основания) параллельных надрезов в двух перпендикулярных направлениях. При методе одновременного параллельного надреза ножом происходит сдвиг ПК вдоль подложки, что существенно увеличивает точность метода измерения адгезии.
По характеру и площади разрушения ПК определяется величина его адгезии по балльной системе.
Метод отрыва. Измерение адгезии методом отрыва требует заметно больше времени испытания. Данный метод имеет большую точность определения, так как результат измерения адгезии выражается физической величиной – усилием отрыва ПК от основания (в кг/ см2), а не в баллах. Метод применяется для измерения адгезии однослойных и многослойных ПК. При измерении адгезии многослойных ПК данный метод незаменим, так как позволяет измерить адгезию каждого слоя в отдельности. Чаше всего метод отрыва применяется для точных измерений адгезии при проведении входного контроля ПК в лабораторных условиях [11].
Литература
1. Каверинский В.С. ЛКМ для автомобилестроения// ЛКМ.-2009.-№4-с.10-12.
2. Корсунский Л.Ф., Калинская Т.В., Степин С.Н. Неорганические пигменты.-Л.: Химия, 1992.-332с.
3. Светлана Буянова. Краткое руководство по выбору прибора для измерения цвета.// лакокрасочные материалы и их применение . 2013. №4. 26-с.
4. Толмачев И.А., Петренко Н.А. Пигменты и их применение. - М.: Пэйнт-Медиа, 2012.-103 с.
5. Карякина М.И. Испытания лакокрасочных материалов и покрытий. – М.: Химия, 1988. С-48-65.
6. Под ред. М.М. Гольдберга. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. С-1988-501.
7. Брок.Т. и др. Европейское руководство по лакокрасочным материалом и покрытиям. 2004.
8. Карянина М. И. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий.М.: Химия, 1988. 272 с.
9. Лакокрасочные материалы и их применение. №8/2004. С.4-6.
10. Лакокрасочные материалы и покрытия теория и практика: пер. с англ./ Под ред. Р. Ламбурна. СПб.: Химия, 1991. 512 с.
11. Н.И. Бахмутский «Измерение адгезии лакокрасочных покрытий». Приборы фирмы «Градиент-Техно» (Лакокрасочные материалы и их применение 9/2007 с-41).
Поступила в редакцию 14.01.2015 г.