Комплекс защитных свойств, требуемых от лакокрасочного покрытия, как правило, нельзя обеспечить за счет одного слоя, поэтому приходится наносить последовательно несколько слоев. Каждый имеет соответствующее название:
1. Первый слой — грунт, это основание всего лакокрасочного покрытия.
Его назначение:
- обеспечить адгезию лакокрасочного покрытия к подложке;
- защитить подложку от воздействия разрушающих факторов;
- защитить последующие слои покрытия от воздействия подложки (например, щелочей, выделяющихся из бетона, или пластификатора из пластмасс).
Ошибка при выборе грунта приводит к нарушения целостности покрытия при малейших механических воздействиях и как следствие быстрому ухудшению внешнего вида изделия.
2. Промежуточный или функциональный слой.
Его назначение:
- усилить защитные функции грунтовочного слоя;
- обеспечить выравнивание грунта и подложки;
- максимально улучшить свойства покрытия (светоотражение, цвет, торможение диффузии и др.);
- повысить защитные свойства покрытия к механическим воздействиям
Как правило, промежуточный слой содержит пигменты обеспечивающие цвет и др. характеристики для получения необходимого вида изделия. Не стойкие к УФ пигменты при эксплуатации на улице приводят к быстрому выцветанию.
3. Последний защитный (внешний) слой. Он должен защиту от всех видов внешних воздействий и предназначен для:
- основной защиты от действия атмосферы (УФ-излучения, осадков, влажности воздуха), химических агентов (кислоты, щелочи, агрессивные газы) и растворителей (жидкое моторное топливо и т.п.);
- решения функциональных задач (декоративные, оптические, электрические и другие свойства).
При выборе не соответствующего условиям эксплуатации финишного покрытия изделие не способно продолжительное время выдерживать воздействие окружающей среды, что может приводить к потере внешнего вида и потере механических свойств покрытия.
Обязательным условием является совместимость отдельных слоев комплексного покрытия друг с другом. В практике существует правило: «от тощего к жирному››, т.е. степень пигментирования грунта, как правило, выше, чем покрывного (табл. 1), а эластичность нижнего слоя меньше, чем покрывного. На эластичной грунтовке нередко образуется покрытие с хрупким покрывным слоем (эффектом «измороси»).
Таблица 1
Ориентировочные степени пигментирования различных слоев алкидных и масляных покрытий
| Слой | Степень пигментирования (пигмент/ пленкообразователь) |
|---|---|
| Грунтовочный | (2 — 4) : 1 |
| Промежуточный | (1,5 — 2,5) : 1 |
| Покрывной | (0,1 — 1) : 1 |
Общая толщина всех слоев лакокрасочного покрытия для обеспечения усиленной коррозионной защиты может достигать 1000 мкм (1 мм). Толщина покрытия для защиты подводных стальных конструкций и внутренней поверхности может быть еще выше. Системы лакокрасочных покрытий автомобильного назначения представлены на рис. 1
Рис. 1 Схема автомобильного покрытия:
базисное покрытие — металлик толщиной 10 — 15 мкм, однослойное -до 30 мкм
Все лакокрасочные составы, применяемые для окрашивания автомобилей, — материалы горячего отверждения. Они образуют трехмерные покрытия, каждый слой имеет свое назначение:
- фосфатирование (конверсионный слой) — модификация поверхности металла, улучшение адгезии и защита от коррозии;
- грунтование способом электроосаждения (катодное покрытие, КП) — защита от коррозии;
- нанесение промежуточного слоя — выравнивание поверхности, дополнительная защита;
- нанесение верхнего покрытия.
Существует два варианта покрывных покрытий — одно- и двухслойное (рис. 1):
Однослойное покрытие обеспечивает требуемый цвет и блеск, а также защиту от воздействия атмосферы и химикатов (бензина и жидкого топлива).
Двухслойные покрытия применяют, если требуются хорошие декоративные свойства, например металлический эффект или высокий блеск.
В этом случае для получения наружного покрытия служат металлизированные эмали и лаки.
Пример окрашивания автомобилей показывает, насколько сложной может быть система покрытия. В последнее время разработана новая система окрашивания автомобилей «Ѕmart». При окраске лицевой части кузова сначала наносят катафорезный грунт толщиной примерно 20 мкм, затем порошковую краску. Для снижения шума и придания устойчивости к ударам гравия на нижнюю часть кузова дополнительно наносят слой противошумного порошкового состава.