Всем привет! Публикую расшифровку видео о холодном цинковании, если вам лень читать можно посмотреть видео.
Как вы помните я обещал съездить на завод Спектр в Новочебоксарске и соответственно задать производителю цинк наполненных составов как раз те вопросы которые задавали вы мне: что такое цинк наполненные составы, для чего они применяются, на какие поверхности их можно носить, для каких целей их наносят, что на них можно наносить и другие достаточно обширные вопросы. Я все эти вопросы задал Светлане Ивановне и это главный технолог завода, кандидат технических наук и кстати диссертация у нее была именно по цинк наполненные составы и соответственно, давайте посмотрим интервью которое я сумел получить от Светланы Ивановны. Я думаю что мы ответили на все вопросы, которые вы хотели бы знать: для чего нам нужны эти цинк наполненные покрытия, с чем их едят и как ими пользоваться? Это конечно очень обширный вопрос, но в принципе мы начнем как бы издалека: — вообще что такое цинк для чего он нужен на кузове или на металле?
Цинк является самым-самым антикоррозионным пигментом, который вообще существует, чаще всего применяется и который обладает действительно самой надежной электрохимической защитой. То есть у нас бывает материалы которые защищают по методу "барьерного" типа, бывает материалы которые защищают по методу "катодной" защиты. Цинковое покрытие как раз осуществляет "катодную" защиту металла. Он получаются отдают свои электроны и тем самым защищает к металл от создания коррозии после проникновения влаги и кислорода, чем как раз и обеспечивается возникновение коррозии.
Полный размер
Полный размер
Есть барьерная защита — это защита когда что-то куда-то не пускает влагу, например, есть барьер через который влага не и проходит, например, эпоксидные грунты, а вот "катодная" защита, это защита электрохимическая, скажем так это защита которая не дает металлу отдавать свои электроны. для того чтобы влага либо какие то другие агрессивные среды с ним создавали коррозию, а вместо электронов металла, цинк отдаёт свой электрон, так как он наиболее активный, он более активно и быстрее входит в реакцию и отдает свой электрон, вместо того чтобы ржавел металл, ржавеет цинк, он образуя белую коррозию. Как это заметно и видно и наверняка ваши потребители видели что идут какие-то белые разводы, это как раз вот цинк ржавеет в результате атмосферного воздействия, образовав белую коррозию.
Для защиты металла от воздействия внешней среды есть несколько методов цинкования, но нас прежде всего интересует холодное цинкование, когда определенное количество оценка добавляется в связующее и далее наносится на кузов автомобиля. Дело в том, что, по связующим цинк наполненные материалы очень разные. Большей частью, применяются и больше используется на основе эпоксидных смол, так как эпоксидной смолы обладает очень хорошая адгезия к металлической поверхности и надо учитывать что цинк наполненные покрытия, они как правило высоко наполнены цинком до 96 процентов, сейчас конечно ведётся много работ, чтобы уменьшить содержание цинка, улучшить физико-механические свойства покрытия, но большей частью, применяется все таки высоко высоко наполненные системы в частности и мы такие выпускаем. Так как у нас предприятие занимается выпуском специальных материалов то мы выпускаем материалы на основе полеорганосилоксановых смол. Чем хороши полеорганосилоксановые смолы — эта кремнии органика, всем известно это высокие температуры, низкие температуры, возможность нанесения при низких температурах до минус 30 градусов, главное свойство цинк наполненного покрытия это обеспечить хорошуюу катодную защиту, это значит что покрытие должно проводить электрический ток, это простым языком сказано и этот процесс может происходить только при некоторых условиях когда цинк соприкасается между собой чешуйками, очень плотненько, они должны соприкасаться образовывать как бы кластера и должна быть очень хорошая проводимость тока, то есть смачиваемость цинкового порошка должна быть хорошей. Многие производители решают это и за счёт разной дисперсности цинкового порошка используют разные формы есть шарики, есть пластины, есть специальные добавки которые добавляются для того чтобы усилить эти свойства проводимости тока, но это уже скажем ноу-хау от самих разработчиков.
Вот тут у нас уже начинается как раз проблема с цинком со сложностями в нанесении, все дело в том что чем больше цинка тем лучше, но с другой стороны цинк, не держится на поверхности сам по себе, должно быть связующее, которое его удерживает и вот это вечный поиск — что будет лучше, чтобы цинк хорошо прилипал к поверхности или проводимость. Чем больше связующего, а связующие то по сути пластик который не является проводником и здесь нужно выбрать золотую середину: — связующего нужно ровно столько, чтобы цинк держался на поверхности и цинк не облетал и с другой стороны должно быть столько чтобы была электропроводимость. Эта самая главная проблема. Насколько я так понимаю: — у производителя который борется с этим для того чтобы обеспечить электрохимическую защиту, то бишь катодную защиту, они в любом случае проводят эксперименты и понимают при каком наполнение цинка обеспечивается такая защита. Ваш материал является термостойким? — Да, конечно, до температуры 400 градусов у нас обеспечивается термостойкость. Это грубо говоря температура плавления цинка. Другими словами температура стойкость краски зависит от температуры плавления цинка и соответственно термостойкости самого связующего.
Иногда мне задают вопросы для чего добавляются в такие составы алюминий, для чего алюминий? Алюминий — он обладает очень хорошей укрывистостью и он пластинчатой формы и получается алюминий как бы выстилается наверху и получается она обеспечивает вот такую вот пластинчатую барьерную защиту, чтобы очень замедлить процесс прохождение к металлу влаги, что естественно увеличивает срок службы покрытия, ну и еще насколько мне известно алюминий добавляют в цинкнаполненные покрытия когда нужно подкрасить повреждение горячего цинкования, алюминий всплывает и создает вот этот блеск и получается покрытие более менее похоже на покрытие горячего нанесения цинка.
Мы разработали этот материал, но его ещё надо нанести и вот тут уже начинается вторая проблема, это вот основная проблема потому что подготовка поверхности играет огромную роль. До этого момента мы говорили о плюсах цинковых покрытий, но есть минусы! Все дело в том что чем больше цинка тем меньше связующего в продукте и соответственно такое покрытие не держится на подложке, если добавить больше связующего то такое цинковое покрытие перестает быть катодной защитой и соответственно это тоже плохо. Соответственно очень важно подготовить подложку для того чтобы нанести такое покрытие, а как именно это сделать? Дело в том, что нужно, во-первых, увеличить удельную площадь поверхности, хотим мы или не хотим, нужно придать ей шероховатость. Цинк любит шероховатую поверхность, тогда будет обеспечена адгезия, то есть прилип материал. Не надо забывать что это для того чтобы цинковое покрытие максимально защищало поверхность. Далее — это конечно обезжиривание поверхности, потом пескоструйная или дробеструйная обработка, потом обеспыливание обязательно и потом уже зависимости от того как подготовлена поверхности если нет масляных никаких следов то можно наносить покрытие. Есть большая разница между шлифованием абразивом и пескоструем или дробеструем, Такие покрытия лучше наносить на пескоструйные или дробеструйные покрытия. Какие тонкости есть: — это в принципе как бы ни говорили производители, каких бы материалов то ни было, первый слой он всегда должен быть адгезионным, а что такое от адгезионный? Он должен быть небольшим, он должен быть толщиной до 30 микрометра, то есть это касается любого класса материалов, нужно обеспечить максимальное сцепление между покрытием и металлом, вот маленькая толщина покрытия, небольшая толщина, она как раз дает возможность обеспечить вот эту хорошую адгезию и последующее нанесение. Какие ещё сложности? Оседание, цинк сам по себе очень тяжелый материал, порошок, он осаждается или оседает, не смотря на те добавки для того чтобы он не осаждался, то есть его надо постоянно подмешивать, ну минимум это один раз в час, ну или либо применять оборудование которое позволяет автоматическое помешивание. Это нужно делать обязательно.
У нас материал сохнет очень быстро, то есть надо понимать вот ты нанес этот материал с определенной толщиной, цинковое покрытие имеет ограничение по толщине, то есть нельзя больше, потому что он же обеспечивает катодную защиту и получается вот толщины до 100 микрометров вполне достаточно. Потом вы же хотите хороший внешний вид? Так надо обязательно перекрыть финишным покрытием. Кто-то делает еще промежуточный слой, для того чтобы пористые цинковое покрытие как бы закрыло поры предыдущего слоя, чтобы пор не было и потом уже наносить финишный слой. Получается что наносить лучше все-таки слоями которые не особо толстые слои, потому что чтобы мы не говорили как производитель, как бы неудобно было потребителю:" — за один слой нанес и все хорошо", чудес не бывает, то есть идёт тонкое послойное нанесение, вот это покрытие и обеспечивает долговечность покрытия и вообще все физико — механические свойства, то есть это и стойкость на удар это эластичность, это и все сопутствующие свойства что должно помочь ему выжить в тех условиях которые вы для него выбрали.
Мы с вами говорили что в металл нужно подготовить, я не думаю что абразив Р80 создаст такую же поверхность как пескоструй например потому что отпескоструенная поверхность очень пористая, скажем так она мгновенно смачивается, а вот если говорить про абразивную риску от абразива это уже немножко другая, на мой взгляд нужно тщательно очень шлифовать, чтобы позднее не возникло каких-либо проблем это первая проблема.
Полный размер
Вторая проблема — мы с вами говорили, что пористая поверхность и соответственно раза то пористая поверхность цинкнаполненного состава очень хрупкая когда вы будете наносить финишное покрытие на эту хрупкую поверхность, то соответственно в этом случае вы поверху наносите покрытие которое намного тверже, после высыхания, чем нижний слой цинка, потому что свою твердость он набирает со временем, плотно запаковка начинается когда начинается реакция кислорода и влаги с цинком. но проблема в том что это изолированное покрытие, сверху финишным и когда она наберет свою вот эту плотность и твёрдость непонятно!
Чётко видно что граница цинка не плавная, а сколотая — это и плохая адгезия к покрытию и пористость и хрупкость самого покрытия
На самом деле здесь очень сложно определить что хорошо, а что плохо, цинк сам по себе очень твердый и тем более если подложка достаточно жесткаями она несет вибронагрузки и тем более вы говорите про автомобили, про ремонт автомобиля, то есть получается автомобиль навсегда процессе вибрирования, получается это вибронагрузки, честно говоря с виборнагрузками мы не встречались, потому что у нас применение идет для индустриального покрытия, но для цынка это не благо, вибронагрузки особенно на тонком металле, потому что одно дело есть толщина металла побольше и поверхность была побольше то есть возможность сцепление металла с цинковым покрытием мы увеличивается в разы, при этом толщина то слоя здесь ведь тоже имеет значение, то есть мы даем очень тонкий слой, он пористый! А вот в том то и суть что сейчас многие рекомендуют как раз 30-40 микрон, вы больше не дадите, а если 80 микрон то представляете какая толщина будет общего покрытия? Если 80 микрон цинка микрон 15 первичный грунт, который вы наносите чтобы изолировать цинк, потому что на цинк не каждая шпаклевка наносится, не каждый грунт наносится, цинк остается активным как для влаги так и для отвердителей изационатов или там смол, которые входят в состав грунтовок то есть цинк нужно изолировать, это у нас идет либо кислотный либо эпоксидный грунт дальше у нас идет акриловый грунт который наносится, в лучшем случае толщиной от 20 микрон, но опять это в системе "мокрый на мокрый", но цинк вы не покрасите, "мокрым" то есть нужен полноценный наполнитель 120 микрон минимум по шлифуется останется 60-80 микрон! 80 микрон цинк, 20 микрон кислотник или эпоксидник, плюс 80 акриловый уже 180 микрон, а дальше вас идет база — это 20 микрон и 40 — 60 микрон лак, то есть у вас получается покрытие свыше 300 микрон! Вы согласны?! Я согласна!
Многие рассказывают стойкости покрытия 15 лет, реальная цифра? Нет! Это нереально, конечно, потому что это во-первых смотря в кокой среде, смотря какое воздействие. С проведением ремонта такое покрытие может прослужить 15-20 лет, но это при условии своевременного ремонта. Если после зимы либо после каких-то дальних поездок у вас образовалась образовались сколы на поверхности, вас где-то царапнули, на стоянке, соответственно такие повреждения нужно сразу же ремонтировать если этого не сделать вовремя то цинк, конечно, некоторое время будет удерживать от коррозии вашу поверхность, но я думаю что в конце концов все равно коррозии разовьется и вы получите большие проблемы, чем вам хотелось бы, соответственно поэтому рассказы производителей о том что это покрытие прослужит 15-20 лет, но это скорее немножечко более хитрый подход к решению проблем. Если вы возьмете обычное покрытие: — кислотный грунт, акриловый, база, лак и оставить это в нормальном состоянии даже на улице то такое покрытие будет служить дольше, но это при условии отсутствия повреждений, цинк лишь является хорошей защитой для временных повреждений.
Но есть ещё одна проблема цинковых покрытий однокомпонентных: как однокомпонентное покрытие будет вести себя с двухкомпонентными покрытиями, которые наносятся сверху, либо как они будут себя вести при дальнейшей эксплуатации и при дальнейшем ремонте этих покрытий? Две вещи о которых я тоже всегда говорил это то что однокомпонентные составы никогда не является хорошей подложкой под 2 компонентных покрытий, в авто ремонте существует чёткий порядок что на термопластичные покрытие 2K покрытия нельзя наносить. ни под каким соусом и находясь в Bталии мне показали одну очень интересную технологию. В чем проблема термопластичных покрытий? Оно твердеет только в верхней плёнке и когда вы шлифуете вы открываете это покрытие и дальше вы наносите туда двухкомпонентный состав и она начинает подрывать старое покрытие, а человек предложил вы открываете покрытие, затем берете фен в руки и прогреваете, он прогорел до 90 градусов термопластичное покрытие и после как оно остынет и говорит что на это термопластичное покрытие можно наносить 2к материал. Поскольку покрытие дало снова сухую плёнку при условии что это термопластичного покрытие опять таки достаточно тонкое.
Вся проблема в том что касается автомобильных покрытий, мне кажется здесь очень сильное воздействие идет вообще очень многих факторов которые не свойственны индустриальным покрытиям и надо подходить с большой осторожностью, обязательно надо смотреть на совмещение, обязательно надо проверять совместимость, обезательно смотреть на твердость, адгезию и так далее. Существует конечно термопластичные покрытия которые дружат с 2к покрытиями например даже базовая краска. Она по сути термопластичное покрытие, но за счет того что наносится тонким слоем 20 микрон, то отвердитель из двухкомпонентного состава, изоцианат, проникает в однокомпонентный материал на глубину до 10-15 микрон и он тоже его сшивает, остается около пяти микрон обычно не сшитого материала. Кстати одна из ошибок которая возникает: — почему теряется от адгезия иногда между лаком и базой? Потому что слишком толстый слой базы не всегда прошивается отвердителем из лака, особенно если отвердитель не сильно активный у дешевых лаков. Бывает такое он просто не прошивает базу и в результате происходит потери адгезии, тот растворитель который остался в базе, он начинает выдавливаться в зоны контакта: база — лак и в итоге происходит потеря адгезии, сколько бы вы ни сушили базу, если слишком толстый слой, то растворитель до конца не испарится, как нам говорил химик на полихиме, однокомпонентное покрытие не потеряет весь растворитель, который в нем есть, всегда там что-то есть внутри останется. Он прав потому, не надо забывать о том, что, растворитель он же тоже химическое вещество, тоже распадается на свои составляющие части, частицы, бензол в частности и даже вода, вот в наших покрытия у нас идет реакция поликонденсации, то есть у нас идет реакция с выделением воды, то есть высыхание с выделением воды!
Друзья, вот поэтому ко всем покрытием надо с большой осторожностью подходить потому что у всех разная химии и надо смотреть кто с кем дружит для этого существует конечно пробные выкрасы, испытания в лаборатории (а не в гаражах или на своей машине) и так далее.
Я думаю что мы в принципе как бы обсудили все эти вопросы каждый может применять такие вещи исходя из своих желаний. Я рекомендую применять такие вещи только по назначению, то есть если это пишется что это для металлоконструкций, заборов столбов, ворот это отличная штука, да она будет долго служить. Если не хотите чтобы это было серебристого цвета, наносите любое другое покрытие предварительно изолировав эпоксидным грунтом и это будет классно, Если вы хотите нанести на днище автомобиля, на закрытие места, которые хотите защитить от коррозии, изумительно, опять-таки при условии что снизу будет чистый голый металл, обязательно необработанный преобразователями коррозии. Ну и соответственно если вы хотите применить под финишное автопокрытие и вы конечно можете его применять, никто не запрещает, это ваше дело, но ни один производитель не гарантирует качества! Я на выставке встречался с четырьмя производителями подобных материалов, связывался с еще 3-мя по телефону и все сказали: — слушайте для заборов, индустрии, для строений, для металлоконструкций, супер! Авторемонт? Не не слышали…
Ну и подведу итог нашему разговору: применять такие составы вам или не применять, я конкретного совета не дам, все дело в том, что при общении со всеми производителями таких материалов все рассказывали о уникальности именно их состава, каких-то секретных технологиях, но проблема в том, что как только я заикался о авторемонте, все говорили слушайте мы на самом деле не пробовали его и не испытывали, это отличный состав для заборов, для каких-то столбов, там очень много металлических конструкций, но никто не испытывал свои составы для авторемонта и соответственно даже те производители которые делах такие составы для авторемонта, говорят: — слушайте к нам пришел человек попросил сделать цинконаполненный состав, мы ему сделали и на этом тема закрывается. А испытания, конкретно, испытания с финишными покрытиями и для авторемонта никто не проводил, соответственно я не рекомендую применять такие составы для тех мест особенно финишной покраске.
Если говорить про скрытые полости, а днище автомобиля где вы так или иначе проводите пескоструй, я такие составы в принципе могу порекомендовать, это действительно будет хорошо работать, но если мы говорим про финишные покрытия, под грунт я лично конкретно не рекомендую, это слишком опасно для того чтобы потом переделать свою собственную работу. Все гарантии о том что это ходит 10 лет 15 лет, они также не актуальны потому, что эти покрытия в авторемонт вошли буквально несколько лет назад и делать об этом выводы просто смешно на этом всем пока, удачи!
