Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор составов для холодного цинкования

Обзор составов для холодного цинкования

Самую длительную (более 25 лет) защиту металлов от коррозии обеспечивают покрытия, содержащие более 95% цинка. Однако, традиционные методы нанесения, например, горячее цинкование или гальванизация не всегда являются выгодными, а иногда их вовсе невозможно осуществить.

Для горячего цинкования необходимо отвозить конструкции в специальный цех, где их окунают в ванны с цинком, нагретым до 460°C. Не все конструкции поместятся в эти ванны, что то придется разбирать. Разобрать можно далеко не каждую конструкцию или изделие. Некоторые металлы способны деформироваться от таких высоких температур. Сборы-разборы конструкций, а также их транспортировка влечет дополнительные расходы.

Составы для холодного цинкования не деформируют металлы, их можно применять для конструкций и изделий любых габаритов, а наносить прямо на месте эксплуатации, что особенно важно, когда конструкции невозможно демонтировать. Поэтому холодное цинкование сегодня также стало традиционным методом, позволяющим добиться тех защитных характеристик доступно, удобно и дешево.

Что такое холодное цинкование и как оно действует?

Прежде чем изучать и выбирать составы для холодного цинкования, необходимо понять – как же действует метод и почему он так хорош в борьбе с коррозией.

Холодное цинкование – это нанесение на подготовленную поверхность металла специального состава с высоким (более 95%) содержанием цинка. Составы наносятся как обычные краски, кистью, валиком, краскопультом, прямо на месте эксплуатации конструкций. В результате образуется стойкое покрытие, защищающее не только от коррозии, но и от различных негативных явлений, например, перепадов температур или попадания химикатов. Несмотря на то, что метод так легко применять, он эффективен не менее чем другие, трудновыполнимые методы защиты.

Почему в составах используют цинк?

В составах для холодного цинкования используют не просто цинк, а его высокое содержание (более 95%) и очень высокую чистоту, без примесей (98-99%). Если вы нанесете на поверхность другого металла такой состав, вы обеспечите сразу 2 типа защиты от коррозии:

  1. При взаимодействии цинка с воздухом и водой на его поверхности образуется оксид или гидроксид, который препятствует дальнейшему развитию реакции, образованию коррозии. Этот метод не дает кислороду и влаге проникнуть вглубь железа, поэтому назван пассивным или барьерным.
  2. Электрохимический потенциал цинка гораздо ниже, чем у железа (-760 и — 440 мВ). Поэтому образуя пару, железо становится катодом, а цинк играет роль анода, отдает свои электроны, расходуется сам ради защиты железа. При этом образуются соединения цинка, которые «залечивают» дефекты покрытия, останавливая процесс коррозии и предотвращая ее дальнейшее появление. Такой метод назван активным или катодным.

Какое-то время после нанесения (зависит от условий эксплуатации) покрытие еще имеет пористую структуру, пропускающую минимальное количество влаги к железу. Тогда покрытие защищает железо активным, катодным способом. В дальнейшем происходит уплотнение структуры покрытия, оно перестает пропускать влагу и воздух. Вступает в силу пассивная, барьерная защита. Однако, если целостность покрытия будет нарушена (дефекты, царапины, трещины) в силу снова вступит катодная, активная защита.

Чем составы для холодного цинкования отличаются от обычных и цинкосодержащих красок?

Все просто – в обычных красках нет цинка, а значит, нет и тех защитных свойств, которые дает цинк. Кроме цинка подобные защитные характеристики дают также алюминий и олово. Однако их стойкость немного ниже цинка, а цена – немного выше. Поэтому применение цинка является оптимальным для использования в составах для холодного цинкования.

Тем не менее, не каждая краска с цинком или цинкосодержащая краска – это состав для холодного цинкования. Если в составе краски вы увидите цинк, не спешите скорее ее покупать, она может не обеспечить вам и одного способа защиты от коррозии.

Состав для холодного цинкования – это не краска с добавлением цинка, это скорее цинк, с добавлением полимеров и связующих. В составе для холодного цинкования содержание цинка должно быть не менее 95%, а чистота цинка стремиться к 100%. Кроме этого, частицы цинка в таком составе не более 12-15 мкм, а лучше и вовсе – 3-5 мкм.

Если краска с цинком не соответствует вышеуказанным требованиям, то она не является составом для холодного цинкования и не обеспечит долгосрочной (25-50 лет) защиты от коррозии.

В чем плюсы холодного цинкования и есть ли минусы?

Метод холодного цинкования имеет ряд неоспоримых преимуществ, по сравнению с другими методами.

  • Отсутствуют ограничения по размеру конструкций;
  • Изделия и конструкции не нужно разбирать и перевозить;
  • Возможна сварка после нанесения покрытия;
  • Можно оцинковывать сварные швы;
  • Быстро отремонтировать поврежденный участок;
  • Применяется при -10°С и при +40°С;
  • Получаем эластичное покрытие, которое не трескается и не деформируется, даже при воздействии высоких или низких температур;
  • Высокая (1 балл) адгезия с поверхностью металла и с финишными покрытиями;
  • Использование метода собственными силами, без привлечения специалистов.
  • Цена заметно ниже, а экономия – больше.

Есть у метода и сложности, которые все же трудно назвать недостатками:

  • Требуется тщательная подготовка поверхности и четкое соблюдение технологического процесса.
  • Сложно покрыть внутренние полости и труднодоступные места.

Тщательная подготовка поверхности в итоге обеспечивает отличную адгезию и дополнительную стойкость покрытию, так что результат стоит приложенных усилий. Четкое соблюдение технологического процесса требуется во всех методах – чем качественнее проведена работа, тем дольше и надежнее служит покрытие. А чтобы покрыть внутренние полости и труднодоступные участки составы для холодного цинкования стали выпускать в виде спреев, а так же пользуются специальными насадками на краскопульты.

Благодаря совместимости со сваркой, мобильности технического процесса и возможности нанесения на конструкцию любого размера, холодное цинкования применяют для защиты мостов и мостовых сооружений, различных резервуаров, портовых и гидросооружений, опор ЛЭП, дорожных ограждений, опор освещения, мачт сотовой связи, защиты железнодорожных составов, трубопроводов, оборудования промышленных предприятий и строительных металлоконструкций, не говоря уже о заборах, воротах, кровле и более мелких металлических изделиях.

Процесс нанесения — все очень просто!

Технологический процесс холодного цинкования достаточно прост и насчитывает всего 6 пунктов. Обычно с ним справляются своими силами, то есть без привлечения специалистов.

  1. Подготовка поверхности – удаление старых покрытий, чистка, обезжиривание. Для более качественной адгезии важно придать шероховатость (пескоструйная обработка или металлические щетки).
  2. Приготовления состава — перемешать дрелью с насадкой или микшером до однородной массы.
  3. Нанесение материала — кистью, валиком, краскопультом или окунанием.
  4. Нанесение необходимого количества слоёв. Послойная сушка от 10 до 40 минут.
  5. Контроль качества покрытия — не должно иметь сквозных пор, пузырей или видимых повреждений.
  6. Окончательная выдержка перед вводом в эксплуатацию.

Узнать о процессе подготовки поверхности и нанесении в подробностях можно в статье Холодное цинкование своими руками.

Обзор составов для холодного цинкования

Как только в области защиты от коррозии оценили все преимущества метода холодного цинкования, на рынке появилось множество различных видов, марок и составов. Мы расскажем вам о самых популярных и проверенных вариантах.

Барьер-цинк

Состав для холодного цинкования или цинкосодержащая краска. Содержит 96% чистого цинка, гарантирует надежное антикоррозийное покрытие на срок от 10 до 50 лет, в зависимости от количества слоев и условий эксплуатации.

Отличается высокой экономичностью использования – на 1 м 2 при толщине слоя 40мкм уходит всего лишь 220-300 гр состава. Реализуется по низкой цене – от 300 руб за кг.

Быстро сохнет (20 минут) и прекрасно сочетается с 99% лакокрасочных финишных покрытий.

Цинол

Краска-состав для холодного цинкования с содержанием цинка 95%, а так же ароматическими растворителями и полимерным связующим.

Быстро сохнет (30 минут), образует покрытие стойкое к длительным контактам со спиртами, солями, морской и пресной водой. Позволяет сваривать конструкции после нанесения покрытия, не разрушая его.

Реализуется по цене от 270 руб за кг. Отлично подходит для защиты труб холодного водоснабжения.

Цинкор-Барьер

Состав для холодного цинкования с протекторным действием. Позволяет нанесение без предварительной очистки поверхности (мы рекомендуем все же ее сделать для большей стойкости покрытия) и при температурах от -30 +80°С. Готовое покрытие Цинкор-Барьер выдержит температуры от -60 до +150°С.

Выдерживает постоянное воздействие агрессивных сред, пресной и морской воды, солей, щелочей и слабых кислот. Содержит 96% цинка.

Сохнет от 10 до 50 минут, совместим с большинством ЛКМ, отлично подходит для использования в нефтегазовом комплексе. Стоит от 400 руб за кг.

Спрей-ЦИНК

Спрей-цинк или Цинкор-спрей – полноценный состав для холодного цинкования в аэрозольном баллоне. Содержит 96% цинка, защищает от коррозии металлы, постоянно находящиеся в воде, почве и воздухе.

Отлично работает не только как самостоятельное покрытие, но и как грунт в комплексе с различными декоративными ЛКМ. Можно использовать цинковый спрей для сварки.

Обладает протекторной защитой. Удобно использовать в труднодоступных местах или для ремонта небольших участков покрытия. Цена – от 400 рублей за баллончик 520 мл.

Цинотан

Антикоррозийная цинконаполненная композиция. Содержит 85% цинка, но обладает повышенной стойкостью к грязи, воде, нефтепродуктам, агрессивным атмосферам.

Активно применяется для защиты гидротехнических сооружений, мостов, несущих строительных конструкций, резервуаров для хранения нефти.

Обладает отличной адгезией к поверхности металла (1 балл) и к финишным покрытиям.

Реализуется по цене от 360 рублей за кг.

Читать еще:  Сталь 40ХН: характеристики, ГОСТ и аналоги

Цинконаполненная композиция на основе этилсиликатного связующего. Покрытие содержит 90% цинка, стойко выдерживает постоянное нахождение в пресной и морской воде.

Часто используется для защиты от коррозии систем водоснабжения или резервуаров для хранения нефтепродуктов. Работает как самостоятельное покрытие или как грунт, в сочетании с различными эмалями. Продается по цене от 295 рублей за кг.

Цинкор-ЦПС

Состав для холодного цинкования повышенной стойкости. Можно наносить в морозы до — 30°С, после полного высыхания выдерживает как низкие (-60°С) так и высокие (+160°С) температуры.

Превосходно совместим практически со всеми ЛКМ. Легко справляется с постоянным нагревом, контактом с пресной, морской и даже горячей водой. Применяется для защиты водопроводов, в том числе горячего водоснабжения, резервуаров для хранения нефтепродуктов, транспорта, строительных конструкций, гидросооружений и в других областях. Стоит от 330 рублей за кг.

Zinga

Состав на основе цинка из Бельгии. Покрытие содержит 96% цинка, может эксплуатироваться при температурах от -40 до +120°С, с пиками до +150°С.

Известный состав, снискавший славу по всему миру. Активно применяется в промышленности, транспорте, на АЭС и ГЭС, используется для защиты мостов и дорог, незаменима в нефтепереработке и кузнечном производстве, при строительстве, а так же на объектах городской инфраструктуры. Продается от 690 рублей за кг.

Как выбрать нужный вам состав?

Прежде чем купить состав для холодного цинкования, необходимо понять – каким вашим требованиям он должен отвечать. Нужно изучить его состав и узнать – что гарантируют производители, если вы нанесете это покрытие.

Цвет составов для холодного цинкования практически не отличается – серый, матовый. Расход состава так же примерно одинаков у всех – около 300 гр на 1 м 2 .

На что стоит обратить внимание:

  • Концентрация цинка – должно быть не менее 88-94% цинка, иначе это не состав для холодного цинкования, а просто цинкосодержащая краска, которая не даст нужного эффекта.
  • Срок эксплуатации покрытия без обновления – должен быть 25-50 лет.
  • Срок годности и хранения состава – если вы не собираетесь использовать в тот же день, то для вас это очень важный параметр.
  • Время высыхания слоя и ввода в эксплуатацию – расскажет вам о том, как быстро вы сможете использовать конструкцию после нанесения покрытия.
  • Условия подготовки поверхности и нанесения – возможно, требуются условия, которые вам будет сложно осуществить.
  • Цена – иногда она завышена просто из-за импортного производства или известности марки. Всегда можно подобрать менее дорогие, отечественные аналоги с теми же характеристиками.​

​​​

Все составы для холодного цинкования ищите в каталоге защита металла.

Вам нужна консультация и помощь в выборе подходящего состава?

Звоните нам по телефонам: +7 (495) 540-44-38, 8 (800) 555-34-18
Оставить запрос можно письменно на e-mail: info@zincor-lkm.ru​

Для вас мы работаем по будням (без обеда) с 08:45 до 18:00 по Московскому времени.

Звоните прямо сейчас, мы гарантируем качество нашей продукции и доступные цены!

Дополнительная скидка в 350 рублей, при заказе через сайт.

Мы экономим ваше личное время

Вы получите удовольствие работая с нами

Связующий элемент составов для холодного цинкования

В качестве связующих элементов используются как органические, так и неорганические соединения.

Неорганическая основа рабочих составов для холодного цинкования

В качестве неорганической связующей составляющей выступают силикатные композиции (жидкое стекло):

• силикаты натрия,
• силикаты калия,
• силикаты лития.

Для цинксиликатных покрытий характерны высокие технические характеристики готового покрытия при относительной дешевизне компонентных составляющих. К основным приоритетным показателям неорганических композиций для холодного цинкования относятся:

• высокие адгезионно — прочностные характеристики,
• твердость защитного покрытия,
• высокие показатели теплостойкости – до 500°C,
• кислотоустойчивость,
• коррозионная стойкость,
• долговечность цинкового покрытия (не зависимо от толщины слоя).

К возможным недостаткам неорганических цинкнаполненных покрытий можно отнести то условие, что перед началом нанесения цинксодержащего состава на металлическую основу, согласно ТУ, должна производиться идеальная зачистка, подготовка обрабатываемой поверхности изделия.

В неорганических цинксодержащих составах растворение компонентов производится на базе:

• органоразбавляемых продуктов,
• водоразбавляемых элементов.

Формирование цинксиликатного слоя с содержанием органоразбавляемые элементов начинается с процесса испарения растворителя. Причем испарение может происходить как в «плюсовом», так и «минусовом» диапазоне. Затем силикатная составляющая (алкильная часть) взаимодействует с водой. Происходит гидролиз, в результате чего образуется силанол и этанол (для этилсиликатов). Формирование защитного слоя происходит путем поликонденсации: молекулы силанольной составляющей поперечно переплетаются между собой, образуя полимер (силикатный) и воду. При этом цинковые ионы, полученные из цинкового порошка, в химических реакциях гидролиза и полимеризации исполняют роль катализаторов.

При использовании водоразбавляемых компонентов для неорганических цинкнаполненных покрытий процесс формирование цинкового покрытия начинается с испарения водной составляющей. В связи с этим, нанесение цинксодержащей композиции должно производится в сухих и теплых климатических условиях. После реакции испарения начинается процесс отверждения, в результате чего на поверхности образуются щелочные гидроксиды(〖ОН〗^-). При нормальных условиях гидроксидный комплекс нейтрализуется углекислым газом, который находится в атмосфере, и влагой. Высокая концентрация воды в атмосфере может создать условия:

• для активной реакции щелочных гидроксидов и ионов цинка (из цинковой составляющей),
• для взаимодействия гидроксидов с силикатным комплексом, который не полностью прореагировал изначально.

Перечисленные факторы негативно влияют на формирование поверхностного слоя, т.к. могут привести к образованию очагов ржавчины, пузырению, создать некачественное мягкое, неотвержденное, тонкопленочное, покрытие.

Окончательное формирование неорганического цинкнаполненного покрытия с содержанием водоразбавляемых продуктов происходит в результате полимеризации. Защитный слой застывает и отвердевает.

Процесс полимеризации силикатных связующих компонентов в цинксодержащих композициях основывается на одновременно протекающих химических реакциях между цинковым пигментом, связующим элементом и матричной основой. Образованный полисиликатный слой представляет собой твердое, сплошное, износостойкое, электропроводящее покрытие.

Цинксиликатные покрытия производят защиту матричной основы изделия протекторным способом. Это объясняется высокой электропроводностью образованного цинкового слоя.

Органическая связующая для составов холодного цинкования

В цинкнаполненных покрытиях, составленных на базе органических комплексных соединений, в качестве связующего элемента используются

• производные от кремневой кислоты – этилсиликаты,
• уретановые смолы,
• эпоксидные композиции,
• акриловые смолы,
• хлоркаучуковые композиции.

Преимуществами органических составов холодного цинкования являются:

• короткий период высыхания и затвердевания наносимого защитного покрытия,
• высокие параметры коррозионной стойкости.

К недостаткам – высокий процент возгораемости цинксодержащего состава в процессе холодного цинкования. Это объясняется тем, что в качестве растворяющего компонента используются легко воспламеняющиеся вещества:

• ацетон,
• изопропиловый спирт,
• этиловый спирт.

Чаще всего органические цинкнаполненные покрытия наносятся безвоздушным способом распыления.

Цинковый порошок для составов холодного цинкования

Цинковый порошок представляет собой высокодисперсный состав голубовато-серого цвета (ГОСТ 12601-76). Химический состав:

• цинковая пыль — 95 ÷ 98% ,
• оксид цинка – 2 ÷ 4,5%,
• примеси кадмия, кремния, железа, свинца и других элементов – 0,5%.

Цинковый порошок модифицируется по

• химическому составу,
• размеру частиц,
• форме микрочастиц (сферические, эллиптические, чешуйчатые).

При чешуйчатой форме частиц существенно увеличивается показатель соотношения площади поверхности к объему, что позволяет уменьшить концентрацию цинковой составляющей в цинковом покрытии без потери технологических свойств. Порошок, состоящий из чешуек, образует более пластичный цинковый слой с повышенной электрохимической защитой (за счет развитой поверхности пигмента).

Эффективность электрохимической защиты цинкнаполненных покрытий напрямую зависит от процентного содержания цинковой составляющей. Для композиций на неорганической основе концентрация цинка в рабочем растворе составляет 75% и выше от общей массы, для покрытий с органическим связующим элементом – от 85% до 90%. Электропроводность цинкнаполненных составов на органической основе ниже, чем на неорганической, поэтому содержание в них цинка выше. Для улучшения технологических характеристик в цинкорганические составы к цинковому порошку добавляют легирующие элементы:

• алюминий (цинковый порошок марки ПЦ-А — активированный),
• свинцовый сурик.

Цинковый порошок марки ПЦ-П – пассивированный, определяется наличием в составе железа и свинца.

Минимально допустимая концентрация цинкового порошка в составах для холодного цинкования – 75%. При уменьшении содержания цинковых микроэлементов в композициях ниже 70% от общей массы резко уменьшается возможность контактного взаимодействия частиц между собой, следовательно, резко падет электропроводность, слабеет электрохимическая защитная способность.

Согласно ISO 3549, составы для холодного цинкования, обеспечивающие наиболее эффективную электрохимическую защиту, должны содержать в сухом покрытии не менее

• 94% чистого цинка от общей массы с размером частиц 12÷15 мкм,
• 88% чистого цинка от общей массы рабочего состава с размером микрочастиц 3÷5 мкм.

Способы получения высокодисперсного цинкового порошка

1. Дистилляционный метод.
2. Распыление расплавленного цинка струей газа, сжатого воздуха в вакууме с последующим охлаждением.
3. Возгонка цинка в специальных ретортах с конденсацией образовавшихся паров в спецприспособлениях (автоклавах).
4. Процесс электрического осаждения цинковых микрочастиц из электролитических растворов при предельных параметрах тока.
5. Метод механического измельчения цинка.

Возможность получения цинкового порошка с различными химическими и гранулометрическими характеристиками позволяет его использовать в качестве основного наполнителя для защитных покрытий:

• при окрашивании,
• при нанесении грунтовочного слоя,
при нанесении покрытия на стальную полосу в непрерывном, автоматическом режиме.

Области применения составов для холодного цинкования – защита нефтегазовых резервуаров, мостовых сооружений, буровых установок, защита трубопроводов, ремонт и обслуживание различных коммуникационных сооружений и приспособлений.

Читать еще:  «Гравюра» из обычной фотографии своими руками? Легко! (видео)

Особенности технологии

Используемые краски — это цинксодержащие смеси. Их, как и любые цинковые покрытия различных технологий, регламентирует ГОСТ 9 .305−84. В документе говорится, что холодной оцинковке могут подвергаться любые металлические изделия и конструкции, кроме магниевых сплавов или изготовленных из сталей повышенной прочности. Чтобы получился слой с высокими защитными свойствами, поверхность перед обработкой должна тщательно подготовиться.

ГОСТ регламентирует следующие процедуры:

  • Удаление закоксованных участков, загрязнений, остатков солей, повреждения из-за природных факторов.
  • Придание металлу требуемой шероховатости абразивно-струйной, гидроабразивной или гидродинамической обработкой. Таким способом с изделия удаляются также ржавчина и продукты окисления.
  • Финишная ручная очистка для удаления сварочных брызг, заусенцев и острых кромок.
  • Удаление с изделия остатков пыли сжатым воздухом.

Подготовительные действия

Чтобы оцинкованный слой имел хорошую адгезию с обрабатываемой поверхностью, на ней не должно быть масляных и жирных пятен. При наличии последних их удаление производится перед холодным цинкованием с помощью растворителей углеводородной группы.

ГОСТ оговаривает такие требования к подготовке поверхности:

  • Количество и размеры пылинок, оставшихся на поверхности, должны соответствовать стандарту ISO 8502−3.
  • Уровень обезжиривания поверхности, проверяющийся люминесцентной методикой, должен соответствовать ГОСТ 12 .2.052.
  • Шероховатость, проверяемая профилометром или компаратором, должна отвечать стандарту ISO 8503−1.

Процесс нанесения состава

После проверки качества подготовки на поверхность можно наносить жидкий цинк. При использовании цинксодержащих красок или смесей обращайте внимание на то, при какой температуре воздуха производители рекомендуют это делать. Также имейте в виду, что температура обрабатываемой поверхности должна быть минимум на 3 °C выше точки росы. Пренебрежение этим требованием может привести к тому, что на поверхности обрабатываемого изделия сконденсируется влага, которая серьезно ухудшит характеристики покрытия.

Точка росы определяется с помощью разных измерительных приборов, в частности гигрометром, термометром, психрометром или специальными измерительными устройствами. Показания приборов сверяются со значениями в справочных таблицах.

Цинковая краска может наноситься несколькими слоями. Важно, чтобы новый слой наносился после высыхания предыдущего до степени, указанной производителем состава. Слои должны наноситься максимально равномерно.

Валики или кисти для нанесения покрытия используются, когда нужно покрыть не всю поверхность, а отдельные участки изделия.

Толщину сформированного слоя и степень его адгезии с поверхностью проверяют специальными измерительными устройствами. Вдобавок осуществляется визуальный контроль, позволяющий оценить декоративные характеристики, выявить плохо обработанные участки и дефекты.

Краски и грунтовки для холодного цинкования металла

Цинкор-Барьер — протекторный грунт с цинком для холодного цинкования. Содержание цинка — 96%. Сохраняет защитные свойства на срок до 50 лет. Фасовка — 1,7 кг, 5 кг, 10 кг и 38 кг.

Цинкор-Спрей в аэрозольном баллончике эффективно защищает металл от коррозии внутри и снаружи помещения. Подходит для использования в любых климатических зонах и атмосферных условиях. Время сушки всего 20 минут.

Холодное цинкование – процесс нанесения на поверхность металла цинкосодержащих красок и грунтовок. Они представляют собой составы с полимерами, связующими и с максимальным содержанием цинка (до 96%). Такие покрытия обеспечивают двойную защиту: активную и пассивную. При активной (катодной) возникает электрохимический контакт между покрытием и металлом, цинк «жертвует» себя для защиты металла. Поэтому коррозия не появится до тех пор, пока не израсходуется весь цинк. Пассивная защита предполагает создание прочного однородного покрытия, не проницаемого для влаги и агрессивных веществ.

Антикоррозионные краски и грунтовки для холодного цинкования – недорогие и удобные в нанесении составы. Горячее цинкование является дорогостоящей процедурой, особенно для габаритных конструкций. Выполняется посредством погружения изделий в жидкий цинк. Краски для холодного цинкования можно наносить на металлоконструкции без их демонтажа непосредственно в местах эксплуатации (снаружи или внутри помещений). При нанесении цинконаполненные грунтовки не уступают по своим свойствам горячему цинкованию.

Преимущества красок с цинком

  • Универсальность. Составы применяются как самостоятельные или вспомогательные покрытия. Пригодны для наружных и внутренних работ.
  • Эффективность. Цинконаполненные составы обеспечивают двойную защиту с увеличенным протекторным действием (от 10 до 50 лет).
  • Экономичность. В зависимости от выбора краски и способа ее использования можно добиться сокращения расходов на цинкование как минимум в 2-3 раза.
  • Быстрое высыхание. Краски с цинком застывают за минимально возможное время (от 15 минут), что упрощает нанесение повторных слоев или финишного покрытия.
  • Практичность. После холодного цинкования возможна сварка металлоконструкций и декоративное окрашивание в любой цвет, включая сварные швы.
  • Всепогодность. Обработка металлов выполняется в широком диапазоне температур (от -30°С до +60°С).
  • Удобство в работе. Краски и грунтовки с цинком можно наносить самостоятельно без привлечения специалистов. Выпускаются в ведрах и аэрозольных баллонах.

Сферы применения цинкосодержащих составов

  • Металлообрабатывающие предприятия.
  • Автомобиле-, судо- и вагоностроение.
  • Сельскохозяйственная и уборочная техника.
  • Строительство дорог, мостов и электростанций.
  • Защита кровли и наружных ограждений.
  • Изготовление изделий художественной ковки.

Выбор краски и грунтовки с цинком

При выборе цинкового состава нужно обращать внимание на его основные характеристики: 1) вид (краска, грунтовка); 2) назначение; 3) содержание цинка; 4) условия и способ нанесения; 5) время высыхания. Грунтовки обеспечивают надежную протекторную защиту металлов, пригодны для последующего окрашивания. Для габаритных металлоконструкций обычно используют жидкие краски в ведрах разного литража. Для локальной обработки изделий – аэрозольные баллончики.

Чем отличаются технологии горячего и холодного цинкования

На данный момент существует два вида цинкования – это горячий и холодный метод. Технологию горячего цинкования разработали 160 лет назад. После открытия этот метод обработки металла был признан стандартом. Это обусловлено высокой степенью защиты обрабатываемых поверхностей от процессов коррозии. После открытия данный метод не изменился с технической точки зрения.

Технология предполагает опускание металлоконструкции в ванну с цинковым составом, разогретым до температуры 400°C. После этого изделие подвешивают до полного высыхания покрытия.

Благодаря полному погружению конструкции в антикоррозийный состав удается получить однородное покрытие, поскольку так цинк заполняет все имеющиеся трещины и труднодоступные участки. Защитное покрытие способно прослужить до 60 лет, период службы напрямую зависит от условий эксплуатации.

Метод холодного цинкования изобрели в 40-х годах прошлого столетия. Благодаря практичности и относительной простоте нанесения антикоррозийных составов популярность данной технологии стремительно растет.

Красноречивым доказательством надежности и долговечности покрытий, наносимых при помощи данной технологии, выступает самый крупный водопровод мира (протяженностью 460 км), расположенный в Австралии.

Конструкция была обработана в 1942 – 1944 гг. притом, что покрытие с того времени не обновлялось. Учитывайте, что в те времена использовалось старое оборудование, а толщина одного слоя покрытия составляла только 75 мкм.

Холодная оцинковка металла предполагает нанесение на металлоповерхности смесей, в которых присутствует цинк в объеме 92 – 96%. Перед тем, как защитное покрытие будет нанесено, важно правильно подготовить поверхность путем ее тщательной очистки от различных загрязнений.

Наносить цинкосодержащие составы можно путем окунания детали или, используя кисть, валик и краскопульт.

Отзывы

«Недавно приобрел подержанный автомобиль. В начале месяца заметил, что все, что усердно замазывал краской предыдущий хозяин начало ржаветь. Приобрел аэрозольный баллончик Гальванола, замазал в три слоя. Пальцы, конечно, отморозил – зима на улице, гаража нет, но это того стоило. Надеюсь, покрытие не подведет» – Василий.

«Прошлой весной чинил трубопровод на даче и долго не мог выбрать средство для цинкования, все боялся, что ненароком заработаю отравление, попив водички из таких труб. В магазине консультанты посоветовали «Гальванол». Покупал с опаской, но остался доволен, как никогда» – Алексей.

«Два года назад обзавелся прекрасным Фольксвагеном. Все было отлично, но на СТО заметили ржавчину, позже она обнаружилась и на порогах. Аж обидно стало, хоть плачь. Сначала купил какую-то смесь, которая через неделю после нанесения отвалилась вместе со ржавчиной. Опять ужасно расстроился. Во второй раз набрел на толкового продавца, который и дал совет обработать это все «Гальванолом». Наконец-то все получилось, очень рад остался» – Степан.

Предшествующие процессы


Холодное газодинамическое напыление — схема
С 1742 года начались активные поиски возможностей применения цинка для борьбы с коррозией. Применялись способы, являющиеся альтернативой цинкования металла. Обработка металла сверхзвуковым направленным потоком цинка — газодинамический способ.

Открыт учеными Института теоретической и прикладной механики Сибирского Отделения Академии Наук СССР в 1990 году.

Насыщение поверхности металлических изделий цинком из высокодисперсного цинкового порошка в печи — термодиффузионный способ. Опробован в Англии в начале XX века и по фамилии изобретателя — Шерард — был назван «шерардизацией».

Покрытие металлических конструкций расплавленным цинком с помощью специального аппарата под давлением сжатого воздуха — шоопирование. Изобретен Максом Ульрихом Шоопом в начале XX века.

Погружение деталей или готовых изделий в ванну с электролитом цинка — электролитический метод. Разработан Борисом Якоби в первой половине XIX века.

Погружение металлических элементов в емкость с расплавленным активным цинком — горячий метод. Описание метода в докладе французской Королевской академии дал французский химик и физик Поль Жак Малуэн в 1742 году.

В чём заключается метод холодного цинкования ?

Холодное цинкование — процесс нанесения специальных составов с цинком (до 96%) на подготовленную поверхность металла. Особенность метода — это одновременно активная (катодная защита) и пассивная (барьерная) защита. В результате образуется надежное и долговечное цинковое покрытие.

  1. Катодная защита — создание между покрытием и металлом гальванической пары (электрохимический контакт), как и при традиционных методах цинкования. Таким образом, цинк начинает расходоваться для защиты основного металла.
  2. Пассивная защита — физический щит от проникновения влаги и воздуха в покрытие.
Читать еще:  Назначение и маркировка быстрорежущих сталей

Свойства активных покрытий:

  • Покрытие никогда не будет отслаиваться (благодаря электрохимическому контакту)
  • После покраски появляются белые пятна на покрытие — означает появления оксид цинка. (означает активность цинка)

Сроки защиты цинкового покрытия от коррозии сравнимы с горячим цинкованием, а у некоторых материалов и превышает. В средне-агрессивной среде 1 слой (40мкм) холодной оцинковки — 10 лет защиты.

Цинковые краски — как правильно выбрать ?

Важный момент! Не все краски с содержанием цинка обеспечивают одновременно и активную и пассивную защиту. Сейчас в интернете можно найти большое количество разных цинковых покрытий, но все ли они относятся к холодному цинкованию? Но фото ниже, вы увидите, насколько разный эффект, можно получить купив краски с цинком в двух разных магазинах. Основная проблема выбора в том, что качество покрытия можно проверить, только после испытания или спустя определённое время эксплуатации. Любой производитель добавив в материал цинк, будет утверждать, что продаёт холодное цинкование, но на самом деле это не так!

Чтобы покрытие обладало активной защитой и представляло собой состав для холодного цинкования необходимо:

  1. Содержание цинка не менее 94%
  2. Специальные полимеры и связующие в покрытии
  3. Частицы цинка определённой формы для лучшего электрохимического контакта

Вывод: Не все краски, в которые добавили цинк — защищают металл, как холодное цинкование. Не всё краски, которые позиционируются как холодное цинкование, такими являются. На фото справа — состав для холодного цинкования нашего производства. При его правильном использовании, мы гарантируем долговечную и надежную защиту металла на срок от 10 до 50 лет (в зависимости от того, какой толщины цинковое покрытие).

Что такое холодное цинкование

Под холодным цинкованием понимают покрытие стальной поверхности цинкосодержащим составом обычным способом нанесения красок, лаков и других материалов. В составе таких покрытий основным компонентом является цинковый порошок, имеющий высокодисперсную структуру.

Цинк, окисляясь при соприкосновении с воздухом и влагой, сначала берет на себя их разрушающее действие, отвлекая от разрушения железа в сплавах, а затем образует прочную пленку, механически препятствующую проникновению влаги и служащую коррозионной защитой металла.

Преимущества холодного цинкования металлов

Технология холодного цинкования дает немало преимуществ:

  • она проста в исполнении;
  • не нуждается в сложной технике и специальных площадях, как при способе горячего покрытия;
  • покраску можно проводить на изделиях любых размеров без их демонтажа и прямо на месте их расположения;
  • метод дает возможность проведения покраски в диапазоне температур от -20оС до +40оС;
  • обеспечивает качественную защиту в течение срока эксплуатации;
  • обладает высокими эксплуатационными характеристиками: износостойкостью, высоким сцеплением с покрываемым основанием, механической и термической устойчивостью, способностью к самовосстановлению.

Физико-химическое объяснение процесса холодного цинкования

В основе предотвращения коррозии металлических поверхностей методом холодного покрытия цинковым составом лежит катодная защита сплавов с помощью заимствованных у цинка электронов. Суть ее состоит в том что, подвергаясь окислению, цинк защищает тем самым от коррозии железо или его сплав.

Образование ржавчины FeO (OH) происходит таким путем:

  1. В результате коррозии молекулы металла разлагаются на отрицательные электроны и положительные катионы. Схема этой реакции такая: Ме = Ме z+ + z e-
  2. Свободные электроны, взаимодействуя с кислородом и водой, образуют щелочную группу (ОН-): О2+2 Н2О+4е- = 4ОН-
  3. Ионы этой группы вступят в реакцию с катионами, образуя устойчивое соединение: х Ме z+ + у ОН- = Ме х (ОН)у
  4. В случае железа это FeO (OH) – ржавчина.

При реакции окисления другого металла, в данном случае цинка, входящего в состав защитного состава, образование электронов, необходимых для восстановления молекул кислорода, он берет на себя, а железо перестает окисляться.

Важным условием является обеспечение электронной проходимости между цинком и железом, без этого перемещение образующихся в цинке электронов к железу невозможно.

Объяснение антикоррозионной стойкости цинкового состава при нанесении его стальную (железную) поверхность лежит в низком электрохимическом потенциале цинка по сравнению с железом. Этот показатель у цинка равен -760 мВ, а у железа – -440 мВ.

При наличии влаги цинк становится анодом по отношению к железу (катоду), отдающим ему электроны: Zn-2e*Zn2+, +> 2OH –

Уменьшение протекания процесса коррозии железа происходит за счет влияния щелочной группы (ОН-), которая нейтрализует окислительный процесс.

Причиной использования цинка в роли защитного слоя для стальных поверхностей является то, что он подвержен коррозии намного медленней железа во многих средах.

Цинковые холодные покрытия имеют два вида защиты:

  • протекторной, в случае отдачи электронов цинка катоду железа;
  • барьерной, защищающей на подобии обычной краски.

Протекторная защита осуществляется на первоначальной стадии после нанесения состава, когда оно еще не сформировалось в виде устойчивой пленки и имеет пористый характер, позволяющий влаге достигать до стальной(железной) поверхности. Это обеспечивает условия для протекания электрохимической реакции между железом и цинком. Дальше, по мере образования солей цинка, заполняющих поры, образуется защитная пленка, и характер защиты становится барьерным.

Важным свойством цинковой пленки является способность к самостоятельному восстановлению, если целостность ее случайно нарушается. Попавшая внутрь влага вновь провоцирует электрохимическую реакцию, которая протекает, пока не образуется новая пленка, восстанавливающая целостность покрытия.

Этапы технологии холодного цинкования металлов

Соблюдение всех этапов работ по цинковой защите металлических поверхностей является залогом их хорошего качества.

Этапы работ должны включать:

  • осмотр рабочей поверхности и выбор способа покраски;
  • подготовка поверхностного слоя к оцинковке;
  • проведение холодного цинкования;
  • контроль нанесенного цинкового слоя на качество.

Сначала нужно осмотреть и оценить площадь, которую предстоит покрыть защитным слоем, чтобы выбрать рациональный способ выполнения покраски и заготовить необходимый объем материалов и нужных инструментов.

Ответственным этапом является качественная подготовка самой поверхности. Она включает: очистку от пыли и грязи, удаление с помощью абразивной обработки старого покрытия, небольших неровностей и ржавчины, а также придания поверхности шероховатого вида.

При наличии жировых пятен нужно провести обезжиривание с помощью специальных растворителей. После абразивной обработки следует удалить все следы абразива, если была использована гидроабразивная обработка, то поверхность нужно просушить путем обдувки сжатым воздухом.

Важно: Нанесение покрытия на основе цинка должно проводиться на сухую, очищенную поверхность!

Цинкование металлоконструкций должно проходить при температуре, указанной в характеристиках применяемого состава. При этом нужно не допускать образование конденсата сверху металла.

Окраску проводят нанесением средства кистью, распылением или путем окунания в приготовленный состав. Наносить покрытие лучше в несколько слоев, предварительно просушивая их.

После просушки цинковое покрытие нужно оценить на качество путем визуального осмотра и специальных устройств контроля. Визуально оценивается декоративная привлекательность поверхности: отсутствие неокрашенных мест и дефектов.

С помощью устройства проверяется толщина защитного слоя и его адгезия к конструкционной поверхности.

Составы используемые для цинкования

Защитные цинковые продукты, которые представлены в ассортименте материалов, подразделяют по характеру связующего компонента. Они бывают двух типов: с органическим и неорганическим связующим веществом.

Органические содержащие цинк покрытия бывают:

  • эпоксидными;
  • уретановыми;
  • алкидными;
  • хлоркаучуковыми.

Неорганические покрытия представлены силикатными материалами, содержащими цинк.

Составы для холодного цинкования подразделяют по количеству отдельно упакованных веществ, подлежащих смешиванию. Они могут состоять из одного, двух и трех отдельно упакованных компонентов.
Органические составы являются в основном однокомпонентными, поэтому они удобны в использовании и имеют длительный срок защитной способности.

Неорганические силикатные покрытия отличаются своей долговечностью, независимо от толщины покрытия. Но существенным недостатком силикатных покрытий является необходимость выполнения высокого качества подготовки стальных поверхностей перед покрытием.

Независимо от разновидности состава покрытия его качество во многом зависит от основного цинкового компонента, представляющего мелкодисперсный порошок. Сухая пленка в соответствии с международными стандартами должна содержать не меньше 94% цинкового порошка при размере его частиц от 12 до 15 мкм и 88% – при величине частиц от 3 до 5 мкм. Параметры частиц и количественное содержание цинка определяют основную роль в качестве покрытия.

Область применения краски холодный цинк

Благодаря удобному применению холодного способа нанесения цинкового состава и надежности покрытия, такая технология имеет широкие области применения. Краска холодный цинк используется:

  1. Для покрытия черных металлов, которые применяются в конструкциях, эксплуатируемых в открытых атмосферных условиях, при холоде и жаре, а также в условиях морского климата. Например, такое защитное покрытие применяют для конструкций мостов, строительных металлических сооружений.
  2. Для труб различного назначения, в том числе и газопроводов.
  3. Для защиты резервуаров, а также изделий бытового назначения.
  4. Для окраски отопительных радиаторов, водопроводных труб.

Такую краску иногда применяют в качестве грунтовки перед нанесением отделочной краски, но в основном в качестве самостоятельного поверхностного покрытия.

Вывод

При правильном выборе высококачественных лакокрасочных материалов на основе цинка. Тщательной предварительной подготовке поверхностного слоя к работе. Ее проведении с соблюдением технологии холодного цинкования металлов, срок эксплуатации оцинкованных конструкций и изделий не ниже, чем при покрытии горячим способом.

Холодная цинковая защита может применяться в любых доступных местах, в том числе и на производственных площадках, как для полной, так и частичной покраски стальных изделий и в этом ее преимущество.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×