О лакокрасочных материалах

Все детали автомобиля, подверженные коррозии, имеют защитное покрытие. Оно есть на болтах и гайках, на деталях двигателя и шасси, на кузове. Но везде оно разное. Мелкие детали защищают гальваническими покрытиями, крупные — красят. При этом используют множество различных лакокрасочных материалов, разобраться в которых без специальных знаний непросто. У них разное назначение, они совместимы или, наоборот, несовместимы, нуждаются каждый в особом методе нанесения и сушки, имеют свою систему буквенных и цифровых обозначений. Как разобраться в многообразии лакокрасочных материалов, необходимых для ремонтных работ автолюбителю? Об этом и пойдет речь в статье кандидата химических наук В. БАЕНКЕВИЧА.

Главное свойство лакокрасочных материалов — способность при нанесении их на окрашиваемые поверхности и последующей сушке образовывать защитные или декоративные пленки, называемые покрытиями. Именно поэтому основу таких материалов составляют пленкообразующие вещества, например природные или синтетические смолы, растительные масла или олифы. Кроме них, сюда входят растворители, наполнители, пигменты и специальные добавки.

Прежде чем рассказывать об отдельных материалах, их составе и назначении, следует дать точное определение каждому виду. Начнем их описание в том порядке, как они перечислены в заголовке.

Лак

— это раствор пленкообразующих веществ, создающих после высыхания прозрачное покрытие. Таких веществ в лаке может быть несколько.

Краска

— суспензия пигментов (обычно в смеси с наполнителями, например мелом) в масле, олифе или эмульсии (например, водоэмульсионная), образующая после высыхания покрытие с невысокими декоративными качествами.

Эмаль

— так же, как и краска, суспензия пигментов, но в лаке. После сушки она образует твердое покрытие с определенным блеском (эмали бывают глянцевые и матовые) и фактурой поверхности (гладкая или с рисунком).

Грунтовка

— суспензия пигментов и большого количества наполнителей, в том числе антикоррозионных, в пленкообразующем веществе. Этот материал отличается очень хорошей адгезией, то есть прилипанием к окрашиваемой поверхности после сушки.

Шпатлевка

— вязкая, пастообразная масса, состоящая из смеси пигментов, наполнителей и пленкообразующих веществ и предназначенная для заполнения неровностей и углублений на окрашиваемых поверхностях. Название этого материала произошло от инструмента, которым его наносят, — шпателя — тонкой плоской пластинки. Иногда употребляют написание «шпаклевка».

Бывают лакокрасочные материалы, которые обладают одновременно несколькими функциями, например, грунт-эмаль, грунт-шпатлевка. Но такие материалы скорее исключение. В производстве и во время ремонта автомобилей стремятся получить на кузове комплексное покрытие из нескольких слоев грунтовки и нескольких слоем эмали. Шпатлевкой пользуются лишь при необходимости довести качество поверхности до высокой ровности. Иногда, чтобы получить высокоглянцевое покрытие, на него наносят лак.

Какими свойствами должно обладать лакокрасочное покрытие на кузове автомобиля и что надо знать о них автолюбителю, чтобы правильно выбрать материалы для ремонта?

Таких свойств наберется добрый десяток. Они разделяются на три группы: декоративные, физико-механические и защитные.

К группе декоративных свойств относятся цвет, укрывистость, блеск и внешний вид покрытия. Нужные цвета эмали достигают смешиванием разных цветных пигментов. Их может быть до пяти. Поэтому при ремонтной окраске иногда возникают сложности с подбором колера. Наверное, это неизбежная плата за приятное глазу разнообразие цветов в окраске автомобилей. Монотонный транспортный поток малопривлекателен. Укрывистостью эмали называют ее способность полностью закрывать цвет предыдущего лакокрасочного материала. Это свойство, по сути дела, определяет расход эмали на квадратный метр окрашиваемой поверхности, конечно, с учетом некоторых потерь на стенках посуды, где хранится материал, в инструменте и при распылении. Блеск придает окрашенному автомобилю нарядный вид, и поэтому для наружных поверхностей применяют высокоглянцевые эмали. Само же качество блеска измеряют фотоэлектрическим способом, сравнивая покрытие с черным стеклом, блеск которого принимают за 100%- Уровень блеска автомобильных эмалей обычно выше 60%. Но стремиться довести его до идеала ни к чему, тем более что это при самом массовом производстве практически невозможно. Дело в том, что внешний вид покрытия оценивается в целом. А эмаль с незначительно шагреневой структурой скрадывает микронеровности и позволяет глазу воспринимать покрытие как высококачественное. Разумеется, на нем недопустимы сорность, оспины или кратеры.

Группа физико-механических свойств включает твердость, прочность и одновременно эластичность, адгезию. По твердости на практике и проверяют готовность покрытия — затвердело ли оно или еще прилипает к пальцу. Количественная же оценка твердости исходит от сравнения с твердостью стекла, и для автоэмалей она равна 50— 55%. Естественно, чем выше твердость, тем лучше сопротивляется покрытие износу и царапинам. К тому же лакокрасочное покрытие должно оставаться целым при изгибе и ударах с определенной силой. Для этого в лабораторных условиях его испытывают на со-
ответствующих приборах. Эмаль, на которой появляются трещины, не получает одобрения для окраски автомобилей. Адгезию лакокрасочного покрытия определяют не только по отношению к окрашиваемой поверхности, но и каждого слоя к предыдущему. Для эгого покрытие надрезают по периметру небольшого участка, наклеивают на него липкую ленту и отдергивают ее. Если покрытие остается на своем месте, значит с ним все в порядке.

Группа защитных свойств объединяет стойкость покрытия к воде, к действию бензина, минерального масла, света и атмосферным воздействиям. Чтобы в полной мере отвечать всем предъявляемым к нему требованиям, покрытие, нанесенное на образец, должно простоять не менее 72 часов погруженным в воду и после этого на окрашенной поверхности не должно быть сыпи, пузырей или отслоений. В таком же состоянии оно должно быть и после 48-часовой «ванны» в бензине АИ-93. Известно, что краски на любом покрытии, находящемся под воздействием солнечного света, со временем выгорают. Главный виновник этого — ультрафиолетовое излучение. При испытаниях светостойкость автомобильных эмалей определяют ускоренным методом, интенсивно облучая образец мощным ультрафиолетовым потоком в течение 4 часов. Эмаль при этом должна сохранить первоначальный блеск и может незначительно изменить оттенок цвета.

На покрытие влияют не только световые лучи, но и весь комплекс разрушительных атмосферных воздействий: перепады температуры, осадки с агрессивными веществами, меняющаяся влажность. Способность эмали активно сопротивляться этим воздействиям и определяет ее атмосферостойкость. Но это свойство не одинаково на все случаи жизни, а определяется климатом, где должна эксплуатироваться машина, — умеренным, холодным или тропическим. Автомобили красят в расчете на то, чтобы декоративные свойства эмали сохранялись не менее трех лет в умеренном и тропическом климате, а защитные — не менее трех лет в тропиках и пяти в умеренном климате.

Важно помнить обо всех перечисленных свойствах лакокрасочных покрытий и при ремонтной окраске. А они во многом зависят от выбора материалов, представления о том, какой из них и для каких условий работы предназначен. Эти сведения содержатся в буквенных и цифровых обозначениях.

Как их расшифровать? Начнем с цифр. Если первая среди них 0 — значит, это грунтовка или густотертая краска. Впереди 00 — шпатлевка. У покрывных материалов первой стоит цифра, показывающая условия эксплуатации лакокрасочного покрытия. Все, что находится под открытым небом (автомобиль, дом, забор и т. д.), следует красить материалами, в обозначении которых первой стоит цифра 1. И никакими иными! Сюда можно отнести эмали, например, МЛ-12, МЛ-1110, ПФ-115, НЦ-11, лаки МЛ-133, АК-113, краску МА-15 и т. п. Если цифра 1 обозначает атмосферостойкие материалы, то 2 — ограниченно атмосферостойкие, то есть те, которые хорошо служат под навесами, в помещениях и других подобных местах. Первая цифра 3 означает, что это защитное или консервационное покрытие, 4 — особо водостойкое, 5 — специального назначения, 6 — масло- и бензостойкое, 7 — химически стойкое, 8 — термостойкое при температурах от +60 до 500° С, 9 — электроизоляционное.

В автомобильном деле используют не только те лакокрасочные материалы, которые создают красивый внешний вид. Здесь применяют и целый ряд специальных покрытий, например подкрать ГФ-571 или термостойкую эмаль КО-828. Естественно, что у автолюбителя возникает вопрос: а что же обозначают следующие — вторая, третья и т. д. цифры в индексе лакокрасочного материала? Пусть это вас не волнует. Все последующие цифры не имеют для владельца машины практического значения, так как это всего лишь порядковый номер материала.

Еще большую информацию практического значения несут буквы. Именно по ним можно определить основное пленкообразующее вещество в составе материала. Слово «основное» здесь употреблено потому, что в состав эмалей и грунтовок часто входят композиции из нескольких пленкообразующих материалов.

Почему это важно знать автолюбителю, решившему самостоятельно красить машину? Дело в том, что все пленкообразующие вещества можно условно разделить на две группы: те, которые просто высыхают (вся сушка их сводится к испарению растворителей), и те, у которых формирование пленки происходит за счет химических реакций. Первые высыхают и дают защитную пленку при нормальной температуре, что, естественно, облегчает работу с ними. Наиболее известные материалы этой группы изготовлены на нитроцеллюлозе, их обозначают буквами НЦ. Строго говоря, в любом нитролаке или нитроэмали, да и вообще в любом НЦ-материале содержится не только нитроцеллюлоза, но и другие смолы. Однако главные свойства этих материалов определяет именно она, потому в обозначении стоит НЦ.

Нитроцеллюлозные материалы первыми вошли в автомобильную промышленность. Покрытия из них высыхают при комнатной температуре за 1—1,6 часа и отличаются высокими защитными и декоративными качествами, хотя их атмосферостойкость в сравнении с другими материалами несколько хуже. Очевидный недостаток таких, покрытий — очень малая толщина одного слоя. Чтобы компенсировать этот минус, приходится наносить пять—семь, а в некоторых случаях и 10 слоев эмали. К плюсам нитроцеллюлоз ных материалов следует отнести то, что они отлично полируются и дают высокоглянцевые поверхности. Именно эмалями (НЦ-11) в настоящее время окрашивают автомобили высокого класса.
При хорошем уходе такие покрытия сохраняют свои декоративные и защитные свойства в течение трех лет.

Нитроцеллюлозиые эмали используют и при ремонте. Легковые машины красят НЦ-11, грузовые — НЦ-170. Для декоративной отделки деталей, не подвергающихся атмосферному воздействию, используют эмаль НЦ-271. Детали двигателей из чугунного или стального литья окрашивают алюминиевой эмалью НЦ-273.

Разбавляют нитроматериалы специальными смесями органических растворителей. Они имеют марки № 646, № 647, № 648 и т. д. Обычно на каждой банке с эмалью написано, каким разбавителем пользоваться в данном случае. Но следует знать, что растворители, обозначение которых начинается с цифр 64, в первую очередь предназначены для нитроматериалов.

Автолюбителю следует помнить еще об одном свойстве тех лакокрасочных материалов, которые просто сохнут при испарении растворителя. Попадание его на уже затвердевшее покрытие может подрастворить верхний и более глубокие слои, и все оно поднимется над окрашиваемым металлом. Так случается и при перекраске кузова, поэтому старую нитроэмаль необходимо снимать, либо растворяя ее химическим путем, либо механически, зашкуривая наждачной бумагой. Пользуясь нитрогрунтовками и нитрошпатлевками разных марок, надо учитывать, что на них сверху наносят только нитроэмали.

Более многочисленна группа лакокрасочных материалов, которые отверждаются за счет химических реакций, протекающих при обычной температуре. Самый известный пример таких материалов — олифы и масляные краски на их основе. Среди них тоже есть краски для наружных и внутренних работ, у них уже известное нам обозначение: МА-15, МА-25 и т. д. Но в автомобильном деле применять их не следует из-за неудовлетворительных физико-механических и декоративных Свойств.

В эту же группу входят многочисленные алкидные материалы. Алкид — это сложный полиэфир с добавкой высыхающих и пол у высыхающих растительных масел, обеспечивающих высыхание покрытия при нормальной температуре. Наличие же сложноэфирной структуры придает этим материалам комплекс свойств, значительно превосходящих свойства масляных красок. В зависимости от того, какие компоненты входят в состав материала, он получает и название. Если это глицерин и фталевый ангидрид — алкид называют глифталевым и обозначают буквами ГФ, если пентаэритрит и фталевый ангидрид — пентафталевым (ПФ). Есть и другие марки. Все автомобили довольно долгое время окрашивали этими ал-кидными материалами, до тех пор пока их не вытеснили алкидно-меламиновые. Но эмаль ПФ-115 и до настоящего времени широко используют на железнодорожном и городском транспорте, а ПФ-133, ПФ-188 и ПФ-1126 — для окраски сельскохозяйственных ма-
шин. Грузовики окрашивают эмалями ПФ-1147 и ГФ-1147.

Распространены и алкидные грунтовки марок ГФ-0119, ГФ-073, ГФ-089, которыми грунтуют детали автомобилей. Правда, при обычной температуре они сохнут около суток, но этот процесс можно ускорить, если сушить детали при температуре до +100° С. После высыхания алкидные грунтовки образуют гладкое полуматовое покрытие с корошей адгезией. Они легко шлифуются перед' окраской эмалью, удобны при ремонте автомобиле.

Для окраски узлов и агрегатов автомобильных шасси применяют черную алкидную эмаль МС-17. Свое обозначение она получила по причине модифицирования алкида стиролом. Особенность этого покрытия — быстрая сушка, всего 0,5 часа.

При пользовании алкидными материалами надо помнить, что они более токсичны, чем, например, масляные краски, так как содержат не только уайт-спирит, но и ксилол. Поэтому работать с ними следует либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе под навесом. И, конечно, не курить и не пользоваться открытым огнем.

Особую группу лакокрасочных материалов, отверждающихся при нормальных условиях, составляют двухкомпонентные. Они обычно состоят из полуфабриката и отвердителя, которые смешивают перед началом работы. Напомним, что «отвердитель» — понятие не абсолютное, в каждом случае он разный: свой для эпоксидных материалов, свой для полиуретановых. После смешивания компонентов у таких материалов небольшое время «жизнеспособности». Их нельзя хранить, потому что они быстро набирают вязкость и в конце концов превращаются в желе. Пример таких материалов — эпоксиды (ЭП), отверждаемые добавками аминного типа даже на холоде. Они отличаются высокими защитными свойствами, хорошими физико-механическими показателями, но декоративные качества их, увы, невысоки, так же как и атмосферостойкость. Поэтому эмали, например, ЭП-140 не Получили распространения в автомобилестроении. Эпоксидные же грунтовки типа ЭП-057 вполне можно рекомендовать при ремонтной окраске машины.

Большое распространение получили эпоксидные шпатлевки ЭП-0010 и ЭП-0020. Единственный, пожалуй, их недостаток — большая трудоемкость при шлифовке после отверждения. Но для условий индивидуального гаража и не такого уж частого ремонта кузова с этим недостатком можно смириться.

Другой пример двухкомпонентных лакокрасочных материалов — полиуретановые (УР). Их отличительная особенность — .высокая абразивостойкость, хорошие декоративные качества, атмосферостойкость, надежная защита окрашенных поверхностей. Они также состоят из основы и отвердителя, но другого типа — на базе изоцианатов. Пока таких материалов немного. Например, эмалью УР-1235 окрашивают бамперы и некоторые другие детали легковых автомобилей, изготовленные из пенополиуретана.

На этом, пожалуй, можно закончить обзор материалов холодного отверждения, применяемых для окраски.