Цинковый грунт для металла: состав, характеристики и применение

Коррозия — самый опасный вид разрушения конструкционных материалов и изделий, изготовленных из металлов, в первую очередь из железа, чугуна, сплавов. Коррозия наносит большой ущерб промышленности, потому что на восстановление пораженных конструкций уходят значительные средства.

Для борьбы с коррозией применяют различные методы защиты: легирование, ингибирование, электрохимическая защита, металлизация и другие. Надежное средство защиты — лакокрасочные покрытия.

Грунтовки — неотъемлемая часть систем покрытий. Обработка металлических конструкций защитным цинковым грунтом:

• препятствует появлению и распространению коррозии на поверхности металла;
• увеличивает продолжительность эксплуатации комплексного лакокрасочного покрытия.

Состав на основе цинка не только защищает, но и создает прочную связь между металлом и последующими красочными слоями. Расскажем про разновидности, преимущества, сферы применения и правила нанесения цинкового грунта.

Состав и преимущества цинкового грунта

Цинковая грунтовка образует на металлической поверхности защитный слой. Он препятствует негативному воздействию атмосферы, химических и электрохимических процессов на поверхности металлических изделий, увеличивает срок службы металлоконструкций уже пораженных коррозией.

В основе грунта лежит цинковый порошок в виде пудры, который во влажной атмосфере и особенно подводных покрытиях на железе и стали оказывает электротехническое протекторное действие. Электроотрицательность цинка меньше железа, поэтому цинк активнее вступает в реакции окисления, растворяется в процессе эксплуатации, защищает железо от разрушения. Для эффективной защиты массовое содержание цинка в покрытии обязательно 90-99%.

Кроме цинка в состав грунтовки входят: разбавители, связующие вещества, антикоррозионные пигменты, вспомогательные компоненты. Они нужны для образования защитной плёнки, устойчивости к механическим нагрузкам, предотвращения растрескивания, отслаивания, появления ржавчины или её распространения.

Разбавители определяют консистенцию смеси. Различают:

• органические растворители на основе сольвента, толуола, ксилола или уайт-спирита;
• неорганические растворители — вода.

Связующие вещества — плёнкообразующие на основе полимерных смол. Служат для связывания и удержания на поверхности всех компонентов цинкового грунта. После испарения растворителей связующие образуют водонепроницаемую защитную плёнку. Её шероховатая структура обеспечивает адгезию для финишных лакокрасочных покрытий.

Антикоррозионные пигменты — в сочетании с цинковым порошком обеспечивают повышенную коррозионную стойкость покрытий:

• фосфид железа;
• каолин чешуйчатой формы;
• марганец;
• соли хромовой кислоты.

Вспомогательные компоненты:

• Железный сурик — это нейтральный красящий пигмент, который придаёт цинковому грунту для металла кирпично-бордовый оттенок. Сурик также способствует образованию защитной плёнки.
• Поверхностно-активные вещества снижают поверхностное натяжение жидкостей, поэтому компоненты цинковой грунтовки при нанесении равномерно распределяются по металлоконструкции.
• Реологические добавки — модифицированный бентонит, аэросил — регулируют вязкость грунтовки, предотвращают оседание пигментов.

Преимущества

• Срок эксплуатации покрытия от 15 до 50 лет.
• Защита от образования ржавчины — величина отслоения покрытия и коррозии от надреза при воздействии соляного тумана не менее 240 часов составит не более 2 мм (ГОСТ 9.401-2018 п. 6.2 Определение стойкости покрытий к воздействию соляного тумана, метод Б).
• Высокотемпературная устойчивость — термостойкость грунта зависит от используемого связующего. Например, органические связующие —полиуретановые, эпоксидные, хлоркаучуковые — имеют термостойкость до 120°C, неорганические — силикатные — до 400°C.
• Влагостойкость.
• Увеличение адгезии с финишным покрытием.
• Эластичность — 2-3 балла.
• Применение в условиях низких температур и повышенной влажности.

Недостатки

• Токсичность. В жидком виде цинковый грунт умеренно опасен по степени воздействия на организм — 3 класс опасности. Раздражает кожу, может вызывать аллергическую реакцию.
• Характерен низкий показатель электропроводимости, поэтому покрытие не подходит для свариваемых деталей.

Классификация цинкового грунта для металла

Классификация по составу грунтовок:

По типу связующего:

• неорганические — алкилсиликонатные;
• органические — хлоркаучуковые, полиуретановые, эпоксидные, эпоксиэфирные.

По типу растворителя:

• водоразбавляемые;
• органоразбавляемые.

По содержанию цинка в покрытии:

• 90%;
• 92%;
• 94%;
• 96%;
• 99%.

По количеству компонентов:

• однокомпонентные;
• двухкомпонентные.

Однокомпонентные составы для холодного цинкования выпускают на основе жидких полиуретановых, эпоксидных, хлоркаучуковых смол. Мелкодисперсный порошок цинка в составе обеспечивает покрытию защитные свойства.

Однокомпонентный грунт подходит для защиты конструкций и элементов из цветных металлов, стали, чугуна. Покрытие устойчиво к воздействию нефтепродуктов, щелочей, морской и пресной воды, кислот и других агрессивных жидкостей. Обработанные металлоконструкции эксплуатируют в температурном диапазоне от −70 до +120°С.

Двухкомпонентные составы — это комплект из двух ёмкостей с основой и отвердителем. Основа — смесь полимерных смол и цинкового наполнителя. Отвердитель — соединение, способное химически структурировать полимерные смолы.

Сферы применения цинковой грунтовки по металлу

Цинковый грунт эффективен для защиты металлических систем, ёмкостей бытового или хозяйственного использования внутри или вне помещения.

• В нефтяной и газовой промышленности — обрабатывают цистерны для хранения и транспортировки сырья, насосное оборудование, трубопроводы.
• В автомобилестроении — для защиты деталей и узлов транспортных средств.
• В гражданском и промышленном строительстве — для защиты конструкций, эстакад, мостов и других сооружений.
• В строительстве морских и речных судов — для антикоррозийной защиты корпусов и платформ, других металлоконструкций.
• На производствах — для защиты оборудования.

Качественные и полноценные покрытия состоят из нескольких слоев лакокрасочных материалов, различных по своим свойствам. Самый важный в этой многослойной системе слой — первый, то есть грунт.

Как правильно наносить цинковую грунтовку

Правила нанесения разберём на примере «Химтраст Цинковый грунт ЦГ-96». Это суспензия высокодисперсного порошка цинка в растворе высокомолекулярного синтетического полимера с функциональными добавками.

Чтобы получить ровное, однородное, матовое покрытие светло-серого цвета работают поэтапно.

Этап 1. Подготовка основания

Металлическую поверхность обезжиривают растворителем, чтобы на чистой ветоши не оставалось жировых следов.

Механически очищают и придают шероховатость поверхности. Для этого используют:

• ручной инструмент — проволочную щётку, шпатель, скребок, абразивную шкурку, молоток для скалывания ржавчины;
• механизированное оборудование — вращающуюся щётку, пневматический молоток, шлифовальную шкурку, струйную абразивную обработку.

Очистку проводят без повреждений или дефектов поверхности (риски, вмятины и т. п.). После механической обработки проводят обдув поверхности сжатым воздухом по ГОСТ 9.010.

Чтобы избежать окисления и повторного загрязнения металла цинковый состав наносят на подготовленную поверхность:

• в течение 12 часов, если конструкция находится на открытом воздухе;
• в течение 48 часов, если хранится в помещении.

Этап 2. Подготовка грунта

При хранении условная вязкость грунта увеличивается от нормы, указанной в технических характеристиках. Возможно расслоение состава и образование легкоразмешиваемого осадка. Поэтому перед началом работ цинковый грунт перемешивают строительным миксером со спиралевидной насадкой в течение 5 минут до образования однородной массы.

«Химтраст Цинковый грунт ЦГ-96» до рабочей вязкости допустимо разбавлять ксилолом по ГОСТ 9410, толуолом по ГОСТ 14710 или сольвентом по ГОСТ 10214 до 10% от массы грунта.

Оптимальная температура грунта перед началом работ от +5 до 30°С. Температура окрашиваемой поверхности — выше точки росы более, чем на 3ºС, но не выше +40°С.

Рекомендуем наносить грунт при температуре воздуха от 0 до +30°С и относительной влажности воздуха до 85%.

Этап 3. Нанесение грунтовки

Грунт наносят:

• безвоздушным и пневматическим распылением;
• окунанием;
• с помощью кисти или валика.

Все способы дают хороший результат при соблюдении технологии нанесения. Но самый экономичный — распыление, обеспечивает качество (равномерность) и высокую производительность.

Рекомендуем формировать защитное покрытие в несколько слоёв с промежуточной сушкой в течение 30 минут при температуре окружающей среды 20°С. Минимальная толщина покрытия — 25 мкм, максимальная — 75 мкм.

Минимальное время просушки перед нанесением финишного покрытия при (20±2)°С — 12 часов. Поверх «Химтраст Цинковый грунт ЦГ-96» наносят алкидные, полиуретановые, эпоксидные, алюминий-наполненные эмали.

Перед упаковкой и транспортировкой металлоизделия, обработанного цинковой грунтовкой производства «Химтраст», его выдерживают не менее суток при температуре (20±2)°С. А время полного отверждения покрытия до начала эксплуатации в агрессивных средах — не менее 7 суток при температуре (20±2)°С.

Допустимо нанесение в условиях пониженных температур до −15°С. Это рекомендуемая проверенная температурная граница, в пределах которой не возникает дефектов в покрытии, но увеличивается время высыхания. При этом основание должно быть сухим и не обледеневшим.

В нашем интернет-магазине «Химтраст Цинковый грунт ЦГ-96» доступен к заказу в таре по 20 кг. Для постоянных покупателей действует накопительная система скидок. Оформляйте заказ на сайте или звоните. Менеджер проконсультирует и поможет выбрать нужный товар. Заказы доставляем по России и СНГ.