Контрольная работа по "Строительным материалам"

 Вода относительно  быстро проникает через тонкие  покрытия, причем проницаемость  свободных пленок значительно  выше, чем адгезированных, что объясняется  структурной упорядоченностью молекул  граничного слоя в результате  их ориентации под влиянием  силового поля твердой поверхности.

 Многими исследователями  показано, что для получения покрытий  с низкой проницаемостью к  воде, газам, электролитам, следует  применять кристаллические полимеры (полифторолефины, полиолефины, пентапласт, поливинилхлорид, сополимеры винилхлорида  и др.), олигомерные пленкообразователи, превращаемые в нерастворимое  трехмерное состояние (эпоксидные, фурановые, фенолоформальдегидные,  полиуретановые, полидивинилацетиленовые  и др.). Хорошие результаты показало  использование смесей полимеров  с олигомерами (эпоксидно-фторопластовые, эпоксидно-новолачно-фторопластовые, эпоксидно-фурановые и др.).

 При введении в состав  лаков на основе химически  стойких пленкообразователей инертных  наполнителей (графит, технический  углерод, оксид хрома, барит)  должно уменьшить скорость проникновения  агрессивных сред в покрытии  на 10-30%. Особенно эффективно применение реакционно-способных наполнителей - веществ, активно взаимодействующих со средой. Например, для снижения скорости проникновения кислот (HCl, HF, HNO3, H2SO4, H3PO4) наилучшие результаты показало использование порошковых металлов (Mg, Zn, Ca), их оксиды, гидроксиды, соли слабых кислот при массовой доле в пленке 0,5-3,0%.Этот эффект диффузионного торможения, по мнению Ю. А. Мулина, связан с образованием внутри пленки новой фазы - нерастворимых продуктов взаимодействия оксидов с кислотами - гидратных комплексов. Из-за их большего объема по сравнению с объемом исходных оксидов создается эффект «заклинивания» и уменьшается дефектность покрытий. Подобный эффект замедления диффузии воды наблюдается при введении в покрытия, например, полиэтиленовых добавок вяжущих веществ (цемент, алебастр) и других веществ, легко реагирующих с водой или поглощающих ее.

Покрытия с низкой проницаемостью необходимы для защиты аппаратуры в  химической промышленности, защиты электрооборудования  и приборов.

 Для некоторых назначений (окрашивание штукатурки, кожи, древесины)  от покрытий требуется высокая  проницаемость для обеспечения  влаго-, воздухообмена, создания  благоприятных гигиенических условий  в объеме (помещения, обувь, одежда), изолированном от внешней среды  этими материалами.

Для получения таких покрытий:

увеличивают сродство материала  пленки и диффундирующего агента;

повышают механическую пористость пленок путем перенаполнения, использования  грубых пигментов и наполнителей, ориентированных в силовом поле перпендикулярно поверхности подложки и др.;

использование в рецептуре  красок ПАВ и других гидрофильных веществ - солей, кислот и т. д.

Используя покрытия разной проницаемости можно решать различные  технические задачи, например, обеспечивать дозированную экстракцию веществ (токсинов, лекарственных препаратов и т. д.) из нижележащих слоев и подложки, регулировать индукционный период или  скорость химических реакций в подложке, активируемых газами и жидкостями внешней  среды и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.Получение покрытий способом хемоосаждения.

Процесс получения электрохимических  полимерных покрытий включает ряд стадий. Вначале под действием тока происходит перенос реагирующих веществ (мономеров) к поверхности электрода. Затем  протекает электрохимическая реакция, в результате которой образуются активные центры (радикалы или ион-радикалы), вызывающие (со)полимеризацию мономеров  на поверхности электрода и в  приэлектродном слое. Образуется осадок, который при последующем высушивании  или отверждении переходит в  пленку. Скорость роста цепи vp подчиняется общим закономерностям радикальной полимеризации.

Молекулярная масса полимеров  может достигать десятков тысяч, возможно получение покрытий трехмерного  строения.

Наиболее широко изучена  электрополимеризация акриловых и  метакриловых мономеров (эфиров и кислот), акрилонитрила, акриламида, винилацетата. Наряду с мономерами в состав ванны  входят растворители (вода, диметилформамид, диметил-сульфоксид, ацетонитрил и  др.), соли, выполняющие роль электролита (NaN03, K2S2O8, ZnCb), добавки — инициаторы полимеризации (пероксиды водорода, бензоила и т. д.).

Обычно проводят катодное осаждение (можно покрывать изделия  из разных металлов), однако возможно осаждение  и на аноде.

Ниже приведены условия  получения полиметакрилатных покрытий в среде диметилформамида и электролита  K2S2O8:

Способ электрополимеризации позволяет получать покрытия разной толщины, включая и очень тонкие (5—10 мкм), причем непосредственно из мономеров. Однако использование токсичных  растворителей и сложность корректировки  ванн вызывает многие технологические  затруднения, поэтому способ не получил  широкого практического применения в технологии покрытий.

В последнее время значительное внимание уделяется новому способу  нанесения дисперсионных лакокрасочных  материалов, при котором осаждение (отложение) пленкообразующих веществ  на поверхности изделий осуществляется без применения электрического тока. Этот способ получил название хемоосаж-дение  или автофоретическое осаждение. Он основан на пристенной коагуляции водных дисперсий (латексов) пленкообразующих веществ, стабилизированных ионогенными  ПАВ, путем создания градиента концентрации электролита на границе поверхность— среда.

Рис.3. Схема электрофоретического нанесения воднодисперсионных материалов: 
1-катод; 2-изделие; 3-полупроницаемая перегородка; 4-анод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 84.Технология изготовления декоративных

и имитационных покрытий .Рельефная разделка.Фактурная отделка.

 В ряде случаев требуется  получать покрытия с повышенными  декоративными свойствами или  имитировать поверхность под  различные ценные породы дерева, камня, кожу и т. д.

Имитация под ценные материалы  один из способов экономии этих материалов. Декоративной и имитационной отделке  подвергают различные изделия: мебель, электро- и радиоаппаратуру, приборы, инструменты и др. Различают следующие  виды декоративных и имитационных покрытий: рельефная разделка; имитационная отделка  под ценные породы дерева, камня  и позолоту; покрытия «МУАР», молотковые, трескающиеся и другие.

 Большое значение также  имеет маркировка изделий, то  есть нанесение надписей и  отличительных знаков.

Рельефная разделка. Она  предусматривается при проведении окрасочных работ внутри помещений  для создания на поверхности какого-либо рисунка, узора, изображения. Это позволяет  улучшить декоративный вид покрытия и завуалировать естественные дефекты  поверхности. В зависимости от способа  нанесения рисунка и применяемого инструмента она подразделяется на разделку набрызгом, фактурную отделку, накатку валиком, отделку под  бархат, замшу и т. д.

 Разделка набрызгом  проводится по предварительно  окрашенной поверхности путем  набрызгивания краски, отличающейся  по цвету от основного фона. Краску набрызгивают или с  помощью кисти, либо из краскораспылителя  при небольшом давлении воздуха  и значительном удалении сопла  от поверхности, либо с помощью  специальной машинки, где краска  передается на поверхность изделия  от вращающегося вала, обтянутого  шкуркой с длиной щетиной. Например, используют многоцветные воднодисперсионные  краски – системы из двух  несмешивающихся фаз: водной (например, пигментированной дисперсии поливинилацетата) и неводной (заэмульгированной окрашенной  алкидной эмали) по слою из  белой воднодисперсионной краски. После высыхания образуются покрытие  с рисунком красивого ровного  набрызга.

Фактурная отделка заключается  в нанесении слоя мастики с  последующей набивкой соответствующего рисунка. Мастику или фактурную  массу (вязкий масляный, клеемасляный или гипсовый состав), наносят на поверхность толстым слоем (2-4 мм) и сразу же после этого соответствующим ручным или механическим инструментом наносят рисунок. Поверхность после отверждения мастики может быть покрыта слоем краски.

Накатка рисунка валиком. Накатка рисунка валиком проводиться  двумя способами:

 на фоновую поверхность  наносят валиком цветной рисунок;

валиком прокатывают свеженанесенный  слой шпатлевки с последующей  окраской поверхности обычным способом.

Отделка под бархат, сукно, плюш применяется при окрашивании  помещений и различных изделий. При отделке отштукатуренных  стен под бархат выровненную, загрунтованную и окрашенную масляной или алкидной краской поверхность присыпают  древесными опилками. Отделывают под  сукно и плюш чаще всего внутренние полости оптических изгибов, футляры, игрушки и изделия целевого назначения.

Имитационная отделка  под ценные породы дерева, камня  и позолоту. Используют следующие  способы: ручная разделка, аэрография, печать через клише, разделка по трафарету, декалькомания, тонирование, лессирование.

Ручная разделка: на подготовленную поверхность наносят имитируемый  рисунок ценной породы дерева или  камня с помощью набора ручного  инструмента и приспособлений: кисти, резиновые гребешки, губки, флейцы и  другие.

Аэрография – применяют  специальный небольшой краскораспылитель  – аэрограф с диаметром сопла 0,4-0,6 мм. Путем изменения расстояния от сопла до окрашиваемой поверхности и скорости перемещения можно получать тонкие четкие линии и отпечатки, и широкие полосы с мягкими переходами и полутонами. Используют и шаблоны-накладки.

Способ печати. Изображение  переноситься на изделие с клише  – медной или латунной пластины (изображение оригинала на клише  получено фотохимическим путем).

Разделка по трафарету  – набивка фризов и бардюров помещений  через трафареты.

Декалькомания – по принципу детских переводных картинок (надписи, фабричные знаки, орнаменты и  так далее). Деколь – нанесение  на бумагу одно- или многокрасочные отпечатки.

Лессирование. Лессирующий  эффект достигается тем, что прозрачные, окрашенные цветными красителями или  пигментами покрытий наносят на светоотражающий  грунт.

 Так при окрашивании  велосипедов применяют меламиноалкидную  грунтовку МЛ-012, пигментом в которой служит алюминиевая пудра. Поверх грунтовки наносят слой лессирующей эмали МЛ-169. Вместо кроющих пигментов в эмали вводят лессирующие органические пигменты разных цветов. Для предохранения лессирующего слоя и улучшения защитной способности покрытия поверхность дополнительно лакируют бесцветным лаком.

 

Покрытия «МУАР», молотковые и трескающиеся. Получение этих покрытий основано на способности некоторых  лакокрасочных материалов при пленкообразовании  образовывать красивые узоры в виде морщин, чеканки или разнообразных  разрывов.

 Покрытия «МУАР» получают  при использовании эпоксидной  краски П-ЭП-135 разных цветов. Соответствующий морщинистый узор образуется за счет присутствия в краске специальной добавки, обеспечивающей разную скорость отверждения пленкообразователя по толщине покрытия.

 Краски наносят на  поверхность способом электростатического  распыления; покрытия (толщина 80-120 мкм) отверждают при 180єC в течение 30 мин.

 Покрытия «МУАР» могут  быть получены и с применением  жидких красок. Но технология  сложна: краски наносят на предварительно  загрунтованную поверхность, как  правило, в два слоя, с интервалом  в 5-10 мин. Формирование покрытия проводят в две стадии: на первой стадии рисунок выявляется, на второй – закрепляется. Выявление рисунка при температуре 80±5єC, 25-40 мин; закрепление – при 100-170єC в зависимости от типа краски и ее цвета.

Молотковые покрытия –  по внешнему виду напоминают характерные  узоры, получаемые при чеканке по металлу. Это достигается в результате введения в эмали невсплывающей (обезжиренной) алюминиевой пудры  и узорообразователей. Ими служат кремнийорганические соединения – силиконовое масло, каучук, СКТ, вазелин.

 Эти соединения изменяют  поверхностное натяжение пленкообразователя, способствуют его «стягиванию» (собиранию  в капли) на поверхности подложки  и частиц пудры. При этом  не допускается нарушение сплошности  покрытия.

 Разработаны порошковые  эпоксидные краски, образующие молотковые  покрытия. Узорообразование при  их использовании происходит  в момент формирования покрытия  за счет поверхностных эффектов  в пленке.

 Применяют: для отделки  металлических и деревянных изделий:  приборов, киноаппаратов, пишущих  и швейных машин, футляров для  приборов и так далее.

Трескающиеся покрытия имитируют  узор крокодиловой кожи. Для их получения  применяют специальные нитратцеллюлозные  краски, представляющие собой высоконаполненные  системы, которые разбавляют легколетучими  растворителями, например, ацетоном. Растрескивание обусловлено малой когезионной  прочностью. Краски наносят по фоновому слою из нитратцеллюлозных эмалей, цвет которых, как правило, подбирают  контрастно цвету трескающейся краски. В толстых слоях краска трескается с крупными разрывами, в тонких –  с мелкими. Растрескивание происходит сразу же после нанесения краски на поверхность.

 После высушивания  от растворителей покрытие может  быть покрыто слоем лака или  эмали.

Нанесение маркировочных  изображений. Маркируют изделия  из самых разных материалов. Методы нанесения: цинкография, глубокая и  этнографическая печать, тампопечать, шелкография, ручные и фотохимическое гравирование, посредством трафарета, штемпеля, пера и других приспособлений.