Цинконаполненный грунт в антикоррозионной защите металла

Свойства и назначение грунта

Цинкосодержащий грунт предназначен для нанесения на стальные поверхности и придания изделиям дополнительной коррозионной стойкости за счет содержания в нём цинковых пигментов различной конфигурации, обеспечивающих катодную и барьерную защиту. Основа цинконаполненного грунта - пропорции полиэфирных и эпоксидных смол, пигментов и специальных добавок. Такой грунт может применяться первым слоем как защитная подложка под декоративный второй слой или быть самостоятельным покрытием. Отличается высокими химико-физическими свойствами, используясь для внутреннего и наружного применения.

Цинк в антикоррозионной защите черных металлов

Цинк - тридцатый элемент периодической системы Менделеева, относится к переходным металлам, четвёртый по использованию металл в мире после железа, алюминия и меди, и третий среди цветных металлов. Он способен менять степень окисления, обладая небольшой электроотрицательностью. Цинк обеспечивает электрохимическую (катодную) защиту от коррозии, основанную на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь, значительно снижая риск возникновения подслойной коррозии. При контакте металла и цинка возникает электрохимическая реакция. Цинк утрачивает свои электроны и расходуется первым, не давая коррозии образовываться на металле, до тех пор, пока не истощится. Уже начавшийся процесс ржавления останавливается. Инертен практически ко всем типам химических веществ. Грунтовки, содержащие цинк, хорошо защищают металлические конструкции, эксплуатируемые в агрессивной среде, консервируя металл без воздействия воздуха и влаги.

Методы грунтования цинком

На данный момент существует три вида цинкования – это горячий, холодный метод и метод с использованием порошкового цинконаполненного грунта. Рассмотрим каждый из них.

1. Горячая технология предполагает опускание металлоконструкции в ванну с расплавленным цинковым составом, разогретым до температуры 400°C. После этого изделие подвешивают до полного высыхания покрытия. Грунт при таком методе прекрасно проникает в труднодоступные места, образуя сплошное покрытие без стыков. Однако, такая технология имеет ряд существенных недостатков:

• Требует специальных условий, обучения сотрудников и чёткого соблюдения технологических условий, т.к. является довольно сложным технологическим процессом, предполагающим соответствующую подготовку персонала, наличие отдельной производственной линии и дополнительных энергозатрат, и соответственно финансовых вложений.

• Экологически вредный метод. При длительном поступлении в организм в больших количествах все соли цинка, особенно сульфаты и хлориды, могут вызывать отравление из-за токсичности ионов. 1 грамма сульфата цинка ZnSO4 достаточно, чтобы вызвать тяжелое отравление. Воздействие паров цинка при жидком цинковании развивает так называемую «литейную лихорадку», элемент может накапливаться в организме, вызывая сильнейшую интоксикацию.

• Зачастую применение технологии горячего цинкования не всегда целесообразно, ведь для проведения процедуры требуются крупные ванны, на крупногабаритных конструкциях необходимо демонтировать изделие, транспортировать его к месту проведения работ, а затем снова монтировать, что влечет за собой значительные расходы. В случае, если изделие монтируется сваркой, необходимо будет выполнить зачистку от слоя оцинковки.

• Дефекты покрытия в виде подтеков, неравномерного распределения покрытия и разной толщины на участках покрытия. На краях подложки жидкий грунт может стекать неравномерно, ввиду чего на краях покрытие будет более толстым. Также данная технология отличается повышенным расходом растворителей и быстрым оседанием цинка.

• Установки для окунания обязательно должны быть снабжены устройствами для пожаротушения.

2. Холодное цинкование жидкими ЛКМ. Представляет собой нанесение на подготовленную поверхность металла состава с содержанием цинка. Применяется холодное цинкование как обычные краски – наносится кистью, валиком или краскопультом. Данный метод довольно удобен, так как не требует сложных технологических условий и специального обучения сотрудников. Холодное цинкование можно осуществить на месте эксплуатации металлоконструкции без ее демонтажа. Какие-либо ограничения по размерам и формам конструкции отсутствуют.
Однако данный метод цинкования также имеет ряд недостатков:

• Токсичность выделяемых паров цинка
• Сложность покрытия внутренних полостей и труднодоступных мест
• Требуется тщательная подготовка поверхности.

3. В отличие от вышеперечисленных методов цинкования, покрытие порошковым цинконполненый грунтом является более универсальной технологией, отличающейся низкой себестоимостью (за счёт отсутствия необходимости выделять отдельную линию для жидкого окунания, обучения персонала и энергозатрат), простотой нанесения, не требующей специальных знаний. Такая технология безопасна и экологична. И самое главное – данная технология является безотходной, как в случае любой порошковой окраски.

В сравнении с цинкованием методом окунания, порошковый цинконполненный грунт консервирует металл без воздействия воздуха и влаги, покрывая его защитной плёнкой, тем самым в разы повышая его катодную защиту и увеличивая срок службы изделия.

Порошковый цинконаполненный грунт легко наносится на труднодоступные места, образуя на грунтуемой поверхности прочное равномерное покрытие, позволяя получить плотную, непористую структуру покрытий. Благодаря этому эффекту не происходит «вытекание» цинка из покрытия и образование «белой коррозии» на поверхности покрытий ни в камере солевого тумана, ни при их эксплуатации в атмосфере, что не скажешь о жидком цинковании.
Такое покрытие на основе цинка является электропроводным. Чем больше электропроводность покрытия - тем выше его протекторная защита, поэтому при выборе грунта следует учитывать процент содержания цинка.

В своем составе грунт имеет множество компонентов, но можно выделить 2 основных:

• порошок химически активных металлов: цинковые хлопья (или пудра). Цинк окисляется быстрее железа и алюминия, поэтому основа не ржавеет.
• связующие составы: эпоксидная смола, которая связывает и удерживает на поверхности все компоненты, благодаря чему вы получаете прочную пленку.

Такой грунт наносятся под порошковую краску или применяется как самостоятельное коррозионностойкое покрытие.

Области применения порошкового цинконаполненного грунта

Порошковый цинконаполненный грунт используется для защиты любых металлических изделий при эксплуатации внутри помещения и на открытом воздухе - решетчатые настилы, заборы, ограждения, лестницы, строительные конструкции, кровля, детали автомобилей, тележки, сельскохозяйственные машины и техника, строительные инструменты и т.д.