Защитные покрытия из фторполимеров.
Защитные покрытия из фторполимеров.
Как защитить металлические изделия от воздействия среды, повысить их надежность и продлить срок службы. Любой, даже далекий от техники человек, без труда ответит на этот вопрос – нанести покрытие. Защитных покрытий существует много и эта область интенсивно развивается. В данной статье речь пойдет только о фторполимерных покрытиях, как об отдельном классе, не касаясь тех защитных и декоративных материалов, куда фторполимеры зачастую входят в качестве компонентов.
Фторполимеры достаточно распространенный материал для покрытий. Банальный пример – бытовые сковороды с антипригарным покрытием (Teflon – торговая марка фторопласта фирмы DuPont, США). Выдающаяся устойчивость к агрессивным средам, теплостойкость, низкий коэффициент трения, высокие антиадгезионные, антипригарные и диэлектрические свойства – далеко не полный список факторов позволяющих данным материалам эффективно применятся в качестве защитных покрытий. Существует три основных типа покрытий из фторполимеров – это суспензии, лаки и порошки для напыления. Выбор покрытия и метода нанесения осуществляется исходя из условий его эксплуатации и, к сожалению, технических и финансовых возможностей.
Суспензионные покрытия.
Суспензия – это взвесь тонкодисперсного порошка в воде или органической жидкости. В основном суспензии применяют для пропитки различных материалов полимером, изготовления лакотканей, пленок и покрытий. В промышленных масштабах для защиты металлических поверхностей применяются только суспензии фторполимеров с низкой текучестью расплава и не растворимые или плохо растворимые марки, которые затруднительно нанести другими методами (например, фторопласт Ф-4Д, обладающий наилучшей термостойкостью). Покрывать можно любые материалы способные выдержать температуру термической обработки покрытия. Поверхность покрываемого материала предварительно обрабатывается для улучшения адгезии, обезжиривается и в некоторых случаях грунтуется (например, для покрытия из Ф-4Д, предварительно наносится слой материала Ф-4МБ отличающегося более высокими адгезионными свойствами, как к металлу, так и к Ф-4Д). Само покрытие наносится методами окунания, полива или распыления. Полученное покрытие сушат для удаления влаги, а затем сплавляют в печи. К сожалению, однослойное покрытие, полученное таким методом, имеет толщину до 20 мкм, тогда как для эффективной защиты от коррозии необходимо, по крайней мере, 100 мкм, а в отдельных случаях и до 500 мкм. В таких случаях покрытие наносится в несколько слоев (до нескольких десятков слоев). Существуют технологии ускоренного нанесения суспензионных покрытий (до 100 мкм за цикл), которые, к сожалению, имеют те или иные недостатки.
Несколько примеров суспензионных покрытий:
Материал покрытия |
Температура эксплуатации, °С |
Прочность покрытия, МПа, не менее |
Отличительные особенности |
Ф-4Д |
-250 - +260 |
24,5 |
+ исключительная химическая стойкость - склонность к появлению микротрещин, высокая диффузионная проницаемость. |
Ф-40 |
до +200 |
19,6 |
+ высокая химическая стойкость, стойкость к УФ лучам и радиации |
Ф-2М |
-70 - +150 |
29,5 |
+ хорошая химическая стойкость, высокая твердость, срок эксплуатации до 30 лет - высокая стоимость материала |
Ф-3 |
до +90 |
24,5 |
+ стойкость к абразивному износу, высокая твердость, низкая диффузионная проницаемость. |
Покрытия, получаемые с помощью суспензионного метода, имеют хорошее качество, но к сожалению метод отличается низкой производительностью.
Порошковые покрытия.
Очень технологичный метод, позволяющий получить однослойное покрытие толщиной от 300 до 600 мкм. Подходит только для нанесения покрытий из плавких фторполимеров. Технология нанесения и марочный ассортимент порошковых покрытий очень обширен. Наносить покрытия можно с помощью газопламенного напыления, струйным и электростатическими методами, а также некоторыми другими специальными методами, например вихревым (нагретую до высокой температуры заготовку помещают в воздушную взвесь порошка полимера).
Несколько примеров материалов для порошковых покрытий:
Материал покрытия |
Температура эксплуатации max, °С |
Прочность покрытия, МПа, не менее |
Отличительные особенности |
Ф-4МБ-П |
150 |
21,2 |
Высокая химическая стойкость |
Ф-40ДП |
150 |
29,3 |
Высокая химическая и радиационная стойкость |
Ф-3Б |
100 |
32,8 |
Стойкость к абразивному износу, высокая твердость |
Ф-50-П |
180 |
28,7 |
По свойствам близок фторопласту 4 |
Метод порошкового напыления отличается наибольшей производительностью.
Лаки и эмали на основе фторполимеров.
Изготавливаются из растворимых фторполимеров. Как правило, используются органические растворители (например, диметилацетамид) и их смеси. В раствор добавляют активные добавки и пигменты. Лаки наносятся на поверхность наливом, окунанием, распылением, валковым методом (на рулонные материалы), в электростатическом поле и другими способами. В результате получают атмосферо-, термо-, морозо- и химически стойкие покрытия, пленки и лакоткани.
Примеры лаков и эмалей на основе фторполимеров:
Наименование |
Температура эксплуатации, °С |
Прочность покрытия, МПа, не менее |
Назначение |
Особенности |
ЛФ-32ЛН |
-190-+150 |
19,2 |
Антикоррозионные и химически стойкие покрытия, покрытия с диэлектрическими свойствами |
На основе фторопласта Ф-32, малая проницаемость и пористость |
ЛФЭ-32ЛНг |
-60-+200 |
28,9 |
Антикоррозионные и защитные покрытия |
На основе фторопласта Ф-32 и эпоксидной смолы, обладает повышенной адгезией к поверхности |
ЛЭИ-42Л |
-60-+180 |
27,8 |
Антикоррозионные и защитные покрытия стойкие к ударным нагрузкам, вибрации и абразивному износу |
На основе фторопласта Ф-42 и изоцианатного олигомера, прекрасная износостойкость, стойкость к электрическому заряду. |
Лак Ф-2М и эмаль на его основе |
-70-+150 |
24,1 |
Антикоррозионные и химически стойкие покрытия |
Высокая стойкость к радиации и УФ излучению. Хорошая сопротивляемость абразивному износу. |
Может быть полезно:
Подробнее о обозначениях полимеров >>>
Оригинальная статья сайта sealing.su © 2013
Перепечатка без ссылки на источник запрещена.
Похожие новости
- ВОЛОКНА ИЗ ФТОРОПЛАСТА-4 И ИЗДЕЛИЯ НА ИХ ОСНОВЕ.
- Экспандированный волокнисто-мягкий фторопласт для фланцевых уплотнений
- Презентация уплотнений KWO из экспандированного фторопласта на выставке «ТЭК России в XXI веке»