Все больше покрытий подвергаются всевозможным модификациям. Отдельное место занимают декоративные лаки и краски. Усиленным спросом, относительно недавно, стали пользоваться полимерные порошковые краски. Но, к большому сожалению не многие мастера знают о тонкостях нанесения отличающихся по составу порошковых красок и других порошковых покрытий на поверхность изделий из различных видов материалов, таких как разнообразные металлические и диэлектрические поверхности.
В данной статье будут рассмотрены вопросы о несовместимости ряда полимерных порошковых красок с различными поверхностями изделий, таких как: несовместимость алюмосодержащей порошковой краски с оцинкованной сталью и несовместимость цинксодержащей порошковой краски с изделиями из алюминия и его сплавов.
Для начала стоит напомнить о самом процессе оцинковки стальных изделий. Ещё в 1742 году был описан метод цинкования железа французским химиком и физиком Поль Жак Малуэном. Сам процесс цинкования весьма прост: стальное изделие окунают в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Под атмосферным воздействием чистый цинк вступает в реакцию с кислородом и формирует оксид цинка, затем реагирует с двуокисью углерода и формирует карбонат цинка.
Таким образом, получается коррозионно-устойчивое покрытие, у которого есть как преимущества, так и недостатки.
Основные преимущества цинкования заключаются в экономичности данного метода (по сравнению с приготовлением нержавеющей стали) и конечных эксплуатационных характеристиках самого изделия.
Цинковое покрытие устойчиво к сколам при ударах лучше, чем аналогичные по коррозионной устойчивости полимерные лакокрасочные покрытия.
К недостаткам цинкового покрытия больше относят внешний вид изделия:
— во-первых, изделие имеет серый цвет с матовым блеском
— во-вторых, из-за неравномерной толщины покрытия становится довольно сложно достигать высокой точности толщины и формы изделия.
В связи с вышесказанным, оцинкованные изделия для придания им большей презентабельности и функциональности стали покрывать полимерными порошковыми красками. Однако с течением времени одни окрашенные порошковыми красками изделия дольше сохраняли свой внешний вид, в то время как ряд других таких же изделий теряли не только свой внешний вид, но и защитный цинковый слой.
Тщательно разобравшись в данной ситуации, было выявлено, что были испорчены лишь те изделия, которые были покрашены алюмосодержащей полимерной порошковой краской.
Причина кроется в полимерной порошковой краске. Стоит отметить, что не качество определяет эту порошковую краску, а ее состав. При этом стоит отметить, что не оцинкованные изделия, покрашенные алюмосодержащей краской, сохраняют свой презентабельный вид.
С точки зрения химии и физики это не сложно объяснить. Для того чтобы разобраться необходимо обратиться к электрохимическому ряду активности металлов. Его можно найти практически в любом химическом справочнике. Они составляют: у железа -0,441, у цинка -0,763 и у алюминия -1,700. Взаимодействие металлов между собой тем сильнее, чем разница потенциалов выше. У железа с цинком эта разница будет составлять 0,322, в то время как у цинка с алюминием 0,937. Соответственно, цинку с алюминием выгодно образовывать физико-химическую связь, что приводит к отслаиванию оцинковки от железной поверхности. Данная теория распространяется на большинство металлов, поэтому перед использованием той или иной металлосодержащей краски, стоит убедиться, будет ли эта краска держаться на самом изделии или нет.
Второй аспект, который был заявлен в начале, посвящен обратной проблеме. Алюминиевые поверхности пытаются покрывать цинк наполненными порошковыми красками, но в итоге алюминиевые изделия портятся и теряют эксплуатационный вид. Несмотря на уверенность того, что алюминий покрыт защитной алюминиевой плёнкой, мастера продолжают покрывать алюминиевые изделия цинк содержащими веществами.
Здесь главную роль играет толщина и целостность покрытия изделия алюминиевой пленкой. Невозможно получить целостную алюминиевую пленку, равномерно покрывающую изделия, все равно получаются микродефекты: достаточно лишь малейшей трещины или царапины, которые не видны на глаз, и алюминий сразу же взаимодействует с оксидом цинка, который находится в порошке.
Схема реакции следующая: 2 Al + 3 ZnO → Al2O3 + 3 Zn
На деле же на алюминиевом изделии будет местами отваливаться цинксодержащее полимерное порошковое покрытие, при этом само алюминиевое изделие местами будет иметь следы химического взаимодействия.
В заключении отметим, и в первом и во втором случае изделия подвергались различным взаимодействиям и тем самым теряли свой эксплуатационный вид. Рекомендации для того, чтобы такое не повторилось следующие:
Перед тем как окрасить изделие или покрыть его, каким-либо видом порошковой краски, уточняйте состав приобретаемой порошковой краски. Возможно, ваше изделие просто несовместимо с данным видом порошковой краски. Если же вы не уверены и сомневаетесь в тонкостях химического или физического нанесения покрытия, лишний раз посмотрите справочную литературу, либо проконсультируйтесь со специалистом.