состав для холодного цинкования (варианты). Состав холодного цинкования

Области применения холодного цинкования

Метод холодного цинкования или нанесение цинконаполненных составов активно применяются в различных сферах нашей жизни. Большинство ведущих компаний во всем мире защищают стальные и другие металлические поверхности от ржавчины и связанных с ней разрушений именно таким способом.

Холодное цинкование сегодня – это удобный, надежный и дешёвый способ защитить металл от разрушения. Цинконаполненные составы и покрытия незаменимы в таких сферах, как:

1. Сельское хозяйство

Ни для кого не секрет, что в сельском хозяйстве используется множество зданий и сооружений с использованием металлических конструкций. Именно такие сооружения применяются для хранения различных зерновых культур или содержания скота. Такие здания и сооружения постоянно подвергаются загрязнениям и страдают от различных погодных условий, поэтому им требуется качественная и надежная защита высокой степени устойчивости. Составы холодного цинкования отлично подходят для этого и обеспечивают надежную, устойчивую «броню», которая долговечно и стойко защищает по сути самые важные запасы каждого региона – основные поставщики питания населения.

2. Дороги и мосты

Мосты и металлические ограждения дорог нуждаются в постоянном поддержании надежности и целостности конструкции. Ведь именно от этого зависит безопасность жителей, которые передвигаются по этим дорогам и мостам. Дорожные ограждения и мосты круглогодично подвергаются различным проявлениям погоды и другим различным разрушительным фактором, ежедневно выдерживают большие нагрузки и, конечно, достаточно быстро ржавеют и разрушаются.

Простые лакокрасочные покрытия не обеспечивают надежной защиты, а применение горячего цинкования – слишком сложновыполнимая и дорогостоящая процедура для мостов и дорожных перекрытий. Поэтому использование холодного цинкования стало настоящим спасением для этой области, обеспечивающем долгосрочную, надежную защиту от ржавчины, выполненную со значительной экономией.

3. Транспорт

Грузовые автомобили, фургоны, фуры и автобусы очень интенсивно используются в нашей стране. Они не проводят в «состоянии покоя» практически ни одного дня. Различные погодные условия, качество дорожного полотна и мелкий мусор, попадающий на шасси и отдельные металлические части автомобилей многократно приумножают ржавчину, которой и без того подвержен весь транспорт. Составы и покрытия холодного цинкования не только стойко несут «вахту» защиты нижних частей любого автомобиля, но так же и легко поддаются ремонту при повреждениях. Поэтому составы холодного цинкования активно применяются так же и для защиты вагонов поездов, корпусов барж и танкеров, портовой и специальной техники.

4. Промышленность

Цинконаполненные составы и покрытия защищают большинство промышленных объектов по всему миру. Например, трубы водоканалов и нефтеперерабатывающие комплексы просто не могут обходится без надежной адгезионной защиты. Большинство металлических конструкций в этих сферах промышленности эксплуатируется в агрессивных средах и подвергаются химическим воздействиям, поэтому нуждаются в многослойной, очень надежной и стойкой защите. Именно составы холодного цинкования при использовании их в качестве первого слоя защитной системы, повышают ее степень надежности, увеличивают сроки эксплуатации и значительно удешевляют методы защиты на 15-45%.

5. Атомная и гидроэнергетика

Цинконаполненные составы применяются по всему миру на гидроэлектростанциях и атомных электростанциях еще на стадии их строительства. Именно в их работе используется множество металлических емкостей, которые постоянно подвергаются химическому воздействию, поэтому им необходимы «мощные» антикоррозионные составы. Так же в защите нуждаются открытые распределительные устройства, металлоконструкции охладительных систем, основных затворов и другие важнейшие составляющие работы электростанций. Защиту с помощью горячего цинкования на таких объектах осуществить практически невозможно, поэтому холодное цинкование снова является «спасительным» выходом.

6. Кованные объекты и изделия

Самыми активными «пользователями» составов холодного цинкования являются производства кованных объектов, изделий и кузни. Художественные кузнечные изделия без адгезионной обработки очень быстро потеряют свой «товарный вид» и утратят целостность и надежность конструкции. Поэтому каждые ворота, заборы, решетки, ограждения, козырьки и даже уличные фонари обязательно подвергаются обработке цинконаполненными составами. Большинство из этих объектов и изделий эксплуатируются под открытым небом и имеют труднодоступные места сварки и соединений, что делает другие методы адгезионной защиты очень трудновыполнимыми и дорогостоящими. Обработанные «холодными» цинконаполненными составами изделия, обладают практически безграничными сроками эксплуатации.

7. Строительство

Очень популярно «холодное цинкование» в сфере строительства, так как дает новые возможности стальным конструкциям. Именно эти методы дают возможность защитить те объекты и конструкции, которые ранее физически невозможно было защитить от ржавчины из-за их размеров и невозможности передвижения. Опоры зданий, трубопроводы, монументальные цистерны, башни, отопительные системы, металлических каркасы различных сооружений теперь могут быть под надежной адгезионной защитой благодаря холодному цинкованию, ведь теперь осуществить защиту можно прямо в цехе или на строительной площадке.

Благодаря цинконаполненными составам стало возможным восстановление старых цинковых покрытий, несложным методом повторного оцинковывания прямо на месте.

8. Различные городские объекты

В городской инфраструктуре так же используется большое количество металлических объектов, которые так же нуждаются в адгезионной защите. Это металлические опоры, рекламные щиты, дорожные ограждения, конструкции светофоров, дорожные знаки и рекламные указатели, навесы и дебаркадеры вокзалов и многие другие объекты. Составы холодного цинкования позволяют наносить их очень легкими, простыми, быстрыми и экономичными способами, без демонтажа самих конструкций, даже если поверхность является влажной.

Составы для холодного цинкования — Цинковый портал

Составы для холодного цинкования — композиционные растворы, содержание которых определяется наличием цинкового порошка и связующего элемента. Цинковая составляющая является приоритетным компонентом (75 — 90% от общей массы) в составах для холодного цинкования. Порошок в композиционной смеси находится в высоко дисперсионном состоянии, для улучшения создания диффузионных, металлических связей между цинковым слоем и матричной основой покрываемого изделия. составы для холодного цинкования

В составах для холодного цинкования в качестве связующего элемента могут использоваться органические и неорганические компоненты. Связующая составляющая наделяет определенными свойствами окончательно сформированный защитный слой. Поэтому мотивацией при выборе связующей основы служат технологические характеристики, приобретаемые цинкнаполненном покрытием в результате обработки.

Свойства цинкового покрытия при холодном цинкования определяются

• природой связующей основы (адгезионными свойствами, электропроводностью),• химическим составом цинкового порошка,• размером и формой частиц в цинковой составляющей,• соотношением содержания связующего элемента и цинковой составляющей,• толщиной окончательного покрытия.

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. технология холодного цинкования

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. дефекты, возникающие при нанесении неорганического ЦП

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.

Полимерная цепочка в неорганических цинксодержащих составах представляет собой последовательность атомов кислорода и кремния: O-Si-O-Si-O-Si. Прочность кислородно-кремниевой связи — 445КДж/моль. Для разрыва атомной связи потребуется значительная энергия активации. Это определяет высокую стойкость кремниевых полимеров.

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.

Полимерная цепочка органических цинксодержащих составов состоит из атомов углерода, расположенных последовательно. Прочность углеродной связи (С-С-С-С) составляет 358 КДж/моль.

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, таблица 1. Химический состав цинкового порошка • 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.

www.zinkportal.ru

Как появилось холодное цинкование? История возникновения холодного цинкования

Периодом зарождения технологии холодного цинкования можно считать середину ХХ века. Именно в это время ученые стали предпринимать первые попытки защиты металлов от коррозии с помощью «холодного» цинкового покрытия. Холодным его назвали только потому, что состав не был горячим, представлял собой смесь в виде обычной краски. А в то время привыкли использовать горячее цинкование, как единственный стандартный метод защиты металлов - окунание конструкций в ванну с нагретым до 400°C цинком.

Наглядный пример действия холодного цинкования

Самым впечатляющим примером использования метода холодного цинкования, который еще не был полностью разработан и запатентован, можно считать покрытие одного из самых больших трубопроводов в мире. Трубопровод Морган Вьялла находится на южном побережье Австралии и насчитывает 460 километров в длину.

В 40-вых годах возникла необходимость срочной защиты водопровода от коррозии – он начал ржаветь. Использовать стандартное горячее цинкование не было никакой возможности – такую конструкцию не разберешь и не окунешь в ванну с цинком.

В итоге создали цинк-силикатную композицию, приближенную к составам, используемым при горячем цинковании. Полученный результат можно считать одним из первых составов для холодного цинкования.

Трубопровод покрывали вручную, с помощью кистей и валиков с 1942 по 1944 год. Стоит отметить, что оборудования для качественной очистки в то время не было и инструменты также оставляли желать лучшего. Тем не менее, единожды нанесенный слой всего лишь в 75 мкм служит до сих пор без обновления покрытия и эффективно справляется со своими обязанностями, а по прогнозам специалистов – прослужит еще долгое, неопределенное количество десятилетий. Стоит учесть, что условия эксплуатации трубопровода достаточно экстремальны - сильные перепады дневных и ночных температур, засушливый климат, агрессивная морская атмосфера.

Кроме знаменитого трубопровода, можно отметить даже более известный мост «Бэтмена», через реку Тамар на острове Тасмания, построенный в 1967 году. Сразу же после постройки, мост был полностью окрашен цинксиликатным составом, слоем в 75мкм. При условиях сурового морского климата и постоянно омываемый брызгами морской воды, мост и спустя 30 лет сохраняет все свои качества и прекрасный внешний вид. Специализированными комиссиями следов ржавчины пока не обнаружено.

Метод холодного цинкования признали эффективным

Плотнее за технологию холодного цинкования взялись только в 80-х годах. Один из ученых Уральского Отделения Российской Академии Наук (УроРАН) досконально разработал метод со всеми стадиями, протестировал и запатентовал его, как новую технологию в области антикоррозийной защиты. Тогда в научном сообществе технологию приняли достаточно скептически и в основном продолжали пользоваться старыми, проверенным методами – горячим и гальваническим цинкованием.

Однако, некоторые поверили в будущее цинковых составов. Так двое бельгийских ученых – инженер и химик решили работать над созданиями составов для холодного цинкования (хотя тогда они еще так не назывались) и в 1981 году создали компанию ZingaMetall. Кстати, компания по сей день успешно развивается в области защиты от коррозии и является одним из мировых лидеров в производстве составов для холодного цинкования.

Благодаря удобству применения таких составов, в 90-х годах холодными цинковыми покрытиями стали интересоваться все чаще, особенно для защиты тех конструкций, разобрать которые не было никакой возможности. Так, вдохновившись удачным опытом коллег с южного побережья, в Австралии стало появляться все больше объектов, защищаемых цинковыми составами. Например, морской терминал для погрузки древесной стружки в штате Квинсленд в порту Хей Поинт. Его покрыли цинковым составом в 1992 году. После тщательных комиссий в 2003 и 2005, а также на сегодняшний день – следов ржавчины не выявлено. Это при том, что условия морского климата действуют в полную силу и почти все части терминала омываются брызгами морской воды.

Холодное цинкование сегодня

Сегодня холодное цинкование применяется по всему миру, практически не одна область не обходится без этих составов. Цинковые покрытия, нанесенные лакокрасочным способом, широко используется в мостостроении, для защиты от коррозии строительных конструкций, стальных элементов дорожной инфраструктуры, портовых сооружений. Холодным цинкованием защищают конструктивные элементы речных и морских судов, нефтедобывающих морских платформ и т.д. Метод не заменим для защиты металла от коррозии больших и массивных конструкций, которые невозможно оцинковать другим способом из-за их габаритов и невозможности разбора. А из-за удобства применения и экономии, составами холодного цинкования сегодня покрывают буквально все металлическое. Потому что дешевле защитить конструкцию любых размеров, покрыв ее цинковым составом, чем через десять лет ремонтировать или менять эту конструкцию.

Например, канализационные люки во многих городах России и Мира давно покрывают цинковыми составами. Потому что, находясь вблизи проезжих частей, постоянно подвергаясь большой пешеходной нагрузке, круглогодично покрываясь грязью, осадками и химикатами с автомобилей, покрытые холодным цинкованием, даже через десятилетия люки сохраняют свой первоначальный вид.

Выбрать состав для холодного цинкования вы можете в нашем разделе – Холодное цинкование (краски)

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: [email protected]

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!

www.zincor.ru

Состав для холодного цинкования (варианты)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к антикоррозионным составам для холодного цинкования, и может быть использовано в различных областях техники для защиты стальных конструкций от коррозии. Заявлены варианты составов для холодного цинкования. Состав для холодного цинкования содержит цинковый порошок, полистирол, сольвент или ксилол. Размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %: цинковый порошок 50-80, сольвент или ксилол 25-40, полистирол 4-10. Технический результат - получение состава с высокой антикоррозийной защитой и адгезией по отношению к наносимому металлу, высокой стойкостью в атмосфере и водной среде, а также экологически чистого со стабильными свойствами состава и пригодного для длительного хранения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к антикоррозионным составам для холодного цинкования. Изобретение может быть использовано в различных областях техники: гражданском строительстве, транспортном строительстве, нефтегазовом комплексе, энергетике, в объектах железных дорог, портовых и гидросооружениях, автотранспорте для защиты от коррозии стальных конструкций, изделий и оборудования в атмосферных условиях и водных средах.

Известен состав для холодного цинкования, содержащий, %:

Цинковый порошок 47-87,

Полистирол 1,3-5,1,

Сольвент нефтяной - остальное,

при этом размер частиц порошка цинка составляет 4-12 мкм (RU 2141984 С1, C09D 5/08, 27.11.1999 /1/), который выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенного изобретения.

Недостатком состава является использование высокодисперсного порошка, что уменьшает полезную поверхность цинковых частиц, вызывает ослабление электроконтакта между частицами цинка и отрицательно сказывается на адгезии состава, способе нанесения состава на защищаемую от коррозии поверхность.

Для устранения вышеуказанных недостатков предложены варианты составов для холодного цинкования согласно предложенному изобретению.

Задачей изобретения является повышение антикоррозионной защиты и адгезии по отношению к наносимому металлу.

Технический результат - получение состава для холодного цинкования с высокой антикоррозионной защитой и адгезией по отношению к наносимому металлу, высокой стойкостью в атмосфере и водной среде, а также экологически чистого со стабильными свойствами и пригодного для длительного хранения.

Технический результат достигается использованием состава для холодного цинкования, выражается в высокой антикоррозионной защите сталей и сплавов на основе железа, характерной для холодного цинкования, проявляемой в меньшей скорости коррозии, более быстром, удобном способе нанесения состава на поверхность металла в любых погодных условиях, ремонтопригодности покрытия.

Предложены варианты составов для холодного цинкования, охарактеризованные такими растворителями, как сольвент и ксилол.

а) Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, сольвент и полистирол, при этом размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %:

Цинковый порошок 50-80,

Сольвент 25-40,

Полистирол 4-10.

б) Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, ксилол и полистирол, при этом размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %:

Цинковый порошок 50-80,

Ксилол 25-40,

Полистирол 4-10.

В качестве цинкового порошка может быть использован порошок состава:

Цинк металлический - не менее 96%;

Железо - не более 0,005;

Свинец - не более 0,013;

Кадмий - не более 0,004;

Медь - не более 0,001;

Олово - не более 0,001;

Мышьяк - не более 0,0005.

Остаток, нерастворимый в разбавленной 1:1 соляной кислоте, - не более 0,05.

В качестве сольвента может быть использован сольвент нефтяной или сольвент каменноугольный.

В качестве ксилола может быть использован ксилол нефтяной или ксилол каменноугольный.

В качестве полистирола может быть использован высокоударопрочный полистирол марки 825ES, в котором прочность при изгибе: не менее 45,0 МПа, модуль эластичности: не менее 2200 МПа, ударные свойства по Гарднеру: не менее 12 Дж. Также вместо него, но с менее качественными показателями можно использовать следующие виды:

- PS, или GPPS, или PS-GP, или XPS, или Crystal PS (полистирол общего назначения), УП, или УПС, или HIPS, или PS-HI, или PS-I (ударопрочный полистирол), MIPS, или IPS, или PS-I (ударопрочный полистирол средней ударной прочности), SHIPS (ударопрочный полистирол сверхвысокой ударной прочности),

и марки высшего или первого сорта:

- ПСМ; ПСМ-111; ПСМ-115; ПСМ-118; ПСМ-151; ПСС; ПСЭ-1; ПСЭ-2; УПМ-0703 Э; 825EF;

- высокоударопрочный полистирол: 830, 844Е, 845Е, 965Е, 975Е, 500, 525, 535, 585;

- ударопрочный марок: УПМ-0508, УПМ-0612 Л, УПМ-0703 Л, УПМ-0703 Э, УПМ-0803 Э, УПМ-424, УПС-0801, УПС-1002 Л, 625, 680, 825, 825Е, 945, 945Е, 740;

- ударопрочный суспензионный УПМ-0803 Л, УПС-0801 ПУ;

- сверхвысокоударопрочный полистирол марки 940Е.

Протекторная защита предложенных и цинкосодержащих покрытий заключается в том, что цинк и сталь образуют гальваническую пару, где цинк - анод, а в поврежденных областях окисляется цинк, а не металл, на который нанесено покрытие.

Необходимая протекторная защита стали по катодному механизму с использованием цинксодержащих покрытий обеспечивается при высоком содержании цинка в сухой пленке покрытия.

Интервал содержания цинкового порошка выбран 50-80% по следующим причинам.

В случае если содержание цинкового порошка составляет менее 50%, то состав характеризуется низкой вязкостью, плохо и неравномерно наносится, образуются подтеки, а следовательно, не обеспечивается протекторная защита металла.

В случае если содержание цинкового порошка составляет более 80%, то нарушается сцепление с поверхностью металла, состав становится вязким и плотным, что затрудняет его приготовление и последующее нанесение. Возрастает толщина наносимого покрытия, при малых механических воздействиях покрытие разрушается, превращаясь в крошки, а следовательно, ухудшается адгезия и протекторные свойства.

Интервал размера частиц порошка цинка выбран 0,1 - менее 4,0 мкм по следующим причинам.

Использование частиц порошка цинка размером менее 0,1 мкм невозможно в связи с экономической нецелесообразностью использования нанопорошков.

Использование частиц порошка цинка размером более 4,0 мкм приведет к уменьшению полезной поверхности цинковых частиц и ухудшению адгезии к поверхности металла.

Интервал содержания сольвента (или ксилола) выбран 25-40% по следующим причинам.

Если содержание сольвента (или ксилола) составляет менее 25%, состав для холодного цинкования будет обладать слишком высокой степенью вязкости, что существенно затрудняет приготовление и нанесение состава на поверхность защищаемого металла.

Если содержание сольвента (или ксилола) составляет более 40%, состав для холодного цинкования будет обладать слишком низкой степенью вязкости, что существенно скажется на седиментации цинкового порошка, что приведет к неконтролируемой концентрации цинка в покрытии.

Использование полистирола упрощает технологию приготовления актикоррозионных составов за счет облегчения замешивания и снижения температуры приготовления по сравнению с составами, содержащими смолу. Интервал содержания полистирола выбран 4-10% по следующим причинам.

Если содержание полистирола составляет менее 4%, состав характеризуется низкой вязкостью, плохо и неравномерно наносится, образуются подтеки, а следовательно, не обеспечивается протекторная защита металла, а также наблюдается низкая адгезия к поверхности металла. Следует отметить, что столь низкое количество связки не достаточно для связывания частиц цинкового порошка, что затрудняет не только процесс приготовления состава, его нанесение (частицы порошка выкрашиваются), но и приводит к нестабильности свойств при хранении, в частности к расслоению.

Если содержание полистирола составляет более 10%, состав для холодного цинкования не будет обеспечивать протекторную защиту металла, так как состав для холодного цинкования будет характеризоваться высокой вязкостью, содержание цинка в покрытии будет минимальным, а также наблюдается полная изоляция частиц цинка друг от друга полимером, что нарушает электрический контакт между ними. Состав также в данном случае характеризуется нестабильностью свойств при хранении.

Для дополнительного улучшения технологических свойств композиции в нее вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ) и реологические добавки.

Пример 1. Для приготовления состава, раскрытого в п.1 формулы изобретения, необходимо смешать предварительно нагретый до температуры 90-110°С сольвент (290 г) и полистирол (5,3 г), добавить цинковый порошок (704,7 г) и перемешать.

Пример 2. Для приготовления состава, раскрытого в п.3 формулы изобретения, необходимо смешать предварительно нагретый до температуры 90-110°С ксилол (290 г) и полистирол (5,3 г), добавить цинковый порошок (704,7 г) и перемешать.

Указанные составы наносились на образцы из сталей (сталь 3), на которых измерялась коррозионная стойкость

ТАБЛИЦА 1
Наименование	Средняя скорость коррозии (t=40°С, атмосферные условия), мкм/год	Адгезия, балл
Пример 1	1-3	1
Пример 2	1-3	1
Наиболее близкий аналог	7-9	2

Из таблицы видно, что заявленные составы для холодного цинкования имеют более низкую скорость коррозии и более высокий уровень адгезии к поверхности металла, чем наиболее близкий аналог.

В соответствии с расчетами срок хранения состава не ограничен, то есть является бессрочным, в течение данного времени свойства будут оставаться стабильными.

Также состав для холодного цинкования апробирован для защиты сталей в пресной, морской воде, растворах солей (рН 6,0-9,0), этиловом спирте и его водных растворах. Скорость коррозии составляла 2 мкм в год.

Составы пригодны для нанесения на защищаемые от коррозии поверхности любыми методами, легко наносятся, образуя сплошное покрытие без подтеков и комкования (от плохого замеса). Состав стабилен во времени (при хранении), вязкость не меняется, а образующиеся осадки легко перемешиваются. Покрытия на основе заявляемых составов обладают хорошей адгезией и высокими антикоррозионными свойствами по результатам ускоренных коррозионных испытаний.

1. Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, сольвент и полистирол, отличающийся тем, что размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм при следующем соотношении компонентов в составе, %:

Цинковый порошок	50-80
Сольвент	25-40
Полистирол	4-10

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве цинкового порошка использован порошок цинка чистотой 99,995%, полученный распылением в вакууме либо в шаровой мельнице, имеет овальную или круглую, или чешуйчатую форму частиц.

3. Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, ксилол и полистирол, отличающийся тем, что размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм при следующем соотношении компонентов в составе, %:

Цинковый порошок	50-80
Ксилол	25 40
Полистирол	4-10

4. Состав по п.3, отличающийся тем, что в качестве цинкового порошка использован порошок цинка чистотой 99,995%, полученный распылением в вакууме либо в шаровой мельнице, имеет овальную или круглую, или чешуйчатую форму частиц.

www.findpatent.ru

Технология процесса холодного цинкования

tehnologiya_tsinkovaniya Самым качественным способом антикоррозийной защиты металлических конструкций признано их покрытие цинком, или цинкование. Долгое время для защиты от коррозии применяли электрохимическое осаждение, названное в промышленных масштабах – горячим цинкованием. Оно обеспечивало металлическим конструкциям защиту от ржавчины на 10-15 лет, а если повезет с условиями эксплуатации – то и до 50 лет. Этот метод так и остался бы самым распространенным, если бы его всегда удавалось применять. Но в силу разных причин: больших размеров конструкций, транспортировке, дороговизне процедуры и прочих, его применение не всегда целесообразно. В итоге, ученые создали такой метод оцинковки, которые можно применять всегда – холодное цинкование.

Холодное цинкование – это технология, предполагающая антикоррозийную обработку с применением цинковых покрытий, которые наносятся на поверхность металла, как обычные краски. В результате такой обработки, металлы приобретают защитные покрытия по характеристикам не уступающие оцинкованным горячим способом.

По защитным качествам холодное цинкование не уступает горячему, а по некоторым характеристикам, даже превосходит его.

Отличная адгезия поверхности металла с покрывающим составом, а также с финишными лакокрасочными покрытиями.Технология процесса холодное цинкование отличается следующими преимуществами:

Нет ограничений по размерам и габаритам конструкции, которую необходимо покрыть.
Простые приготовления к нанесению, не требующие больших затрат.
Легкая свариваемость конструкций после процедуры холодного цинкования.
Доступные способы нанесения в бытовых условиях: обычные кисти, малярные валики, распылители.
Нанесение может производиться прямо на месте эксплуатации конструкций – не требуется их транспортировка.
Не нужно разбирать конструкции или оборудование перед нанесением.

nanesenie_holodnogo_tsinkovaniya Кроме очевидных преимуществ, можно отметить возможности нанесения в широком температурном диапазоне – от -20 до +40°С. Единственным «слабым» местом холодного цинкования считают недостаточная стойкость к механическим повреждениям, но она с лихвой покрывается массой преимуществ. К тому же, на поверхность холодной оцинковки всегда можно нанести финишные защитные покрытия, которые упрочнят всю конструкцию. А поврежденный участок покрытия всегда можно легко отремонтировать с помощью того же состава.

Холодное цинкование технология нанесения

Холодное цинкование обеспечивается путем нанесения различных антикоррозионных композиций, состав и характеристики которых регламентируются ГОСТ 9.305–84. Стандарты, указанные в этом документе, описывают все особенности современных неорганических, неметаллических и металлических покрытий. Композиции изготавливаются согласно видам протекания коррозии – химическим и электрохимическим способом. Согласно этому ГОСТу составы для холодного цинкования можно применять на все виды металлов, кроме деталей из магния и стали повышенной прочности.

Технология обработки металлоконструкций составами для холодного цинкования предполагает подготовку поверхности металла для нанесения защитной композиции. Выполняется эта подготовка по ГОСТу далее описанным образом:

peskostruy

удаление естественных загрязнений, вызванных климатическими явлениями, солей с металлической поверхности посредством тщательного обмыва и очистки
очистка обрабатываемого изделия гидроабразивным, абразивоструйным либо гидродинамическим методом с целью придания его поверхности требуемого уровня шероховатости, а также для удаления окалины и ржавчины со старого покрытия
просушивание конструкции в тех случаях, когда очистка выполнялась гидродинамическим либо гидроабразивным способом
финишная очистка (производится вручную) поверхности, удаление с нее варочных брызг и заусенцев, острых кромок и углов
обеспыливание металлоконструкции посредством направленной струи воздуха под давлением

ГОСТ говорит о том, что, если на металле имеются жировые и масляные включения, его поверхность дополнительно следует обезжирить, используя растворители углеводородной группы. К качеству обработанной поверхности ГОСТ выдвигает ряд требований. Так, например, уровень обеспыливания нужно проверять по размеру и числу частиц пыли по стандарту ISO 8502-3, уровень обезжиривания – по ГОСТ 12.2.052 (применяется люминесцентный метод проверки), показатель шероховатости – по ISO 8503-1 при помощи стандартного профилометра или специального компаратора.

После подготовки поверхности и проверки качества выполненной процедуры можно приступать к нанесению выбранного состава для холодного цинкования. Технология требует, чтобы операция выполнялась при определенной температуре воздуха, которая оговаривается производителем защитного покрытия в инструкции по его применению. При этом температура обрабатываемой поверхности обязана быть на три и более градуса больше точки росы (если не выполнить это условие, на конструкции образуется влага, которая ухудшит качество защитного покрытия).

Расчет указанной точки выполняется при помощи различных приборов. Это может быть термометр, психрометр и гигрометр, либо более современные комплексные устройства. Их показания следует сравнивать с данными, имеющимися в специальных таблицах, предназначенных для точного определения точки росы. Слои защитного покрытия наносятся равномерно и последовательно. Причем нанесение каждого последующего слоя допускается только после того, как предыдущий высох до оговоренного инструкцией к антикоррозионной композиции показателя.

Обработку рекомендуется выполнять при помощи пневматического оборудования или безвоздушным методом, однако подойдут обычные кисти или валики. Детали, которые требуют полосовой окраски, обрабатывают валиками и кистями. После цинкования обязательно проводится контроль качества полученного покрытия. Он осуществляется измерительными устройствами, которые позволяют установить толщину защитной пленки и степень адгезии поверхности металла и покрытия, а также визуально с целью определения декоративных характеристик полученного покрытия, отсутствия на нем дефектов и необработанных участков.

Только после получения данные о надежности покрытия, ему обеспечивается качественная сушка на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом помещении.

После полной просушки – от 8 часов до 24 часов – оборудование или конструкция может вводиться в эксплуатацию. Холодное цинкование металлоконструкций больших размеров технология в принципе не отличается.

Особенности покрытия методом холодной оцинковки

Покрытие наносится при температуре от -25 до +40°С. При этом допустимо наличие высокого уровня влажности.
Свойства его сохраняются в неизменно отличном состоянии в широком диапазоне температур (от -50 до +150°С).
Допустимо применение такого покрытия в разных климатических условиях, при наличии высокой влажности, в постоянном контакте с морской водой. Отсутствие токсических веществ позволяет использовать их в пищевой промышленности. Данная возможность подтверждается специальными сертификатами.
Небольшие повреждения восстанавливаются автоматически. Соединения цинка заполняют собой мельчайшие пустоты, предотвращают доступ воды и кислорода к защищаемой поверхности.
Пригодно для ремонта локальных дефектов.
Оно великолепно подходит в качестве грунтовки для последующего нанесения сверху финишных покрытий.

Самые современные, проверенные и надежные составы для холодного цинкования вы можете найти у нас в магазине.

ЕСЛИ У ВАС ЕСТЬ ВОПРОСЫ ПО ВЫБОРУ АНТИКОРРОЗИЙНОГО СОСТАВА ИЛИ КРАСКИ ВЫ МОЖЕТЕ ОБРАТИТЬСЯ ЗА ОТВЕТАМИ К НАШИМ МЕНЕДЖЕРАМ ПО ТЕЛЕФОНАМ:

в Санкт-Петербурге: +7(921)927-58-47, +7 (812) 603-41-53

в других городах: 8 (800) 707-53-17

или почте: [email protected]

terazinc.ru

состав для холодного цинкования (варианты) - патент РФ 2418881

Известен состав для холодного цинкования, содержащий, %:

Цинковый порошок 47-87,

Полистирол 1,3-5,1,

Сольвент нефтяной - остальное,

Цинковый порошок 50-80,

Сольвент 25-40,

Полистирол 4-10.

Цинковый порошок 50-80,

Ксилол 25-40,

Полистирол 4-10.

В качестве цинкового порошка может быть использован порошок состава:

Цинк металлический - не менее 96%;

Железо - не более 0,005;

Свинец - не более 0,013;

Кадмий - не более 0,004;

Медь - не более 0,001;

Олово - не более 0,001;

Мышьяк - не более 0,0005.

Остаток, нерастворимый в разбавленной 1:1 соляной кислоте, - не более 0,05.

В качестве сольвента может быть использован сольвент нефтяной или сольвент каменноугольный.

В качестве ксилола может быть использован ксилол нефтяной или ксилол каменноугольный.

и марки высшего или первого сорта:

- ПСМ; ПСМ-111; ПСМ-115; ПСМ-118; ПСМ-151; ПСС; ПСЭ-1; ПСЭ-2; УПМ-0703 Э; 825EF;

- высокоударопрочный полистирол: 830, 844Е, 845Е, 965Е, 975Е, 500, 525, 535, 585;

- ударопрочный марок: УПМ-0508, УПМ-0612 Л, УПМ-0703 Л, УПМ-0703 Э, УПМ-0803 Э, УПМ-424, УПС-0801, УПС-1002 Л, 625, 680, 825, 825Е, 945, 945Е, 740;

- ударопрочный суспензионный УПМ-0803 Л, УПС-0801 ПУ;

- сверхвысокоударопрочный полистирол марки 940Е.

Интервал содержания цинкового порошка выбран 50-80% по следующим причинам.

Интервал размера частиц порошка цинка выбран 0,1 - менее 4,0 мкм по следующим причинам.

Интервал содержания сольвента (или ксилола) выбран 25-40% по следующим причинам.

Указанные составы наносились на образцы из сталей (сталь 3), на которых измерялась коррозионная стойкость

ТАБЛИЦА 1
Наименование	Средняя скорость коррозии (t=40°С, атмосферные условия), мкм/год	Адгезия, балл
Пример 1	1-3	1
Пример 2	1-3	1
Наиболее близкий аналог	7-9	2

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цинковый порошок	50-80
Сольвент	25-40
Полистирол	4-10

Цинковый порошок	50-80
Ксилол	25 40
Полистирол	4-10