Оценка физико-химических свойств покрытий. Зависимость степени отверждения от времени сушки

3 Исследовательский раздел

3.1 Оценка физико-химических свойств покрытий

В данном дипломном проекте определялась степень отверждения лакокрасочных материалов по твердости. Твердость, характеризующая степень отверждения, является функцией времени, израсходованного на высушивание лакокрасочного материала.

Метод определения твердости заключается во вдавливании твердого недеформированного индикатора в поверхность покрытия. В нашем случае испытания проводились на микротвердомере ПМТ-3. Твердость контролировалась в процессе высыхания покрытия при различных режимах сушки.

Рисунок – Зависимость степени отверждения от времени сушки при Т =20С

 Рисунок – Зависимость степени отверждения от времени сушки при Т =60С

Опыты показали, что твердость краски «Акрэм-Уретал» на начальном периоде сушки остается низкой. Из рисунка видно, что максимальной твердости покрытие достигает после 150 часов сушки. Из этого можно сделать вывод, что вагон, покрытый этим материалом, будет годен к эксплуатации только через неделю сушки при Т =202 С и влажности   655 %. Если использовать сушильную камеру, то время сушки сокращается до суток. Из рисунка видно, что сушка значительно ускоряет процесс отверждения и сводит его до 24 часов.

В отличии от краски «Акрэм-Уретал» эмаль «Мобилюкс» на начальной стадии практически достигает своей максимальной твердости.

3.2 Оценка физико-механических свойств покрытий

Для оценки физико-механических свойств покрытий были проведены исследования по определению твердости покрытий. Опыты показали, что покрытие на основе водно-дисперсионной краски «Акрэм-Уретал» по твердости уступает эмали «Мобилюкс», однако значительно превосходит по этому показателю эмаль ПФ-115. В таблице представлены результаты исследований твердости покрытий.

Таблица– Твердость покрытий

Из таблицы можно сделать вывод, что краска «Акрэм-Уретал» имеет более высокую стойкость к кавитационному изнашиванию кузова вагона пылью по сравнению с ПФ-115 но уступает эмали «Мобилюкс». Как известно, твердость покрытия и кавитационное изнашивание имеют обратную зависимость. Но эта зависимость характерна только для летнего периода эксплуатации вагона, когда материал покрытия находится в высокоэластичном состоянии. Когда же материал находится в стеклообразном состоянии ( зимний период эксплуатации вагона ), то в силу вступают другие факторы, в частности практически полное отсутствие пыли, так что твердость не играет существенной роли.

Для оценки адгезионной прочности покрытий применялся метод решетчатых надрезов.  Сущность метода заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке состояния покрытия по четырехбалльной системе. В таблице представлены результаты следований адгезионной прочности покрытий.

Таблица– Адгезионная прочность покрытий 

Опыты показали, что края надрезов полностью гладкие у всех исследуемых лакокрасочных материалов , нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки.

3.3 Оценка защитных свойств покрытий

В дипломном проекте проводились испытания на стойкость покрытий к статическому воздействию жидкостей. Сущность метода заключалась в определении декоративных и защитных свойств покрытий после воздействия жидкости в течении заданного времени. Применялись агрессивные среды – вода, трансформаторное масло, 3 %-й раствор NaCl, а также моющие средства на кислой и щелочной основе. Изменение декоративных и защитных свойств покрытий определяли сравнением с контрольным образцом невооруженным глазом или с помощью лупы. Изменения, происшедшие с образцами (изменение блеска, изменение оттенка, побеление пленки, появление пузырей, отслаивание, сморщивание пленки, коррозия, время, через которое снова восстанавливается блеск или оттенок и т.п.), фиксируют.