СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЕ ИЗ ФИБРОЦЕМЕНТА
METHOD OF APPLYING COAT ON ARTICLE MADE FROM FIBROCEMENT

Изобретение относится к получению строительных материалов, может использоваться для нанесения защитно-декоративных покрытий на пористые материалы, в частности при нанесении порошковой полиэфирной краски на изделия из фиброцемента.
Известен способ покрытия и декоративной отделки поверхности по патенту РФ на изобретение №2239566, B44F 9/04, 2004, по которому порошкообразные краски различных пигментов смешивают и наносят на предварительно нагретую поверхность путем их рассеивания. Недостатком является сложность и длительность процесса нанесения покрытия, его невысокие адгезионные свойства.
Известен способ окраски диэлектрического материала методом электростатического напыления порошковой краски по патенту РФ на изобретение №2379122, B05D 1/06, 2010, включающий предварительную обработку поверхности материала нанесением электропроводного покрытия и последующее электростатическое напыление порошковой краски. Недостатком является низкое качество покрытия при нанесении его на поверхность пористого неметаллического материала, его вспучивание и отслаивание от поверхности-основы.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран способ получения защитно-декоративного покрытия на асбоцементных листах (патент РФ на изобретение №2281814, B05D 7/04, 2006). Способ включает предварительный нагрев асбестоцементного листа и нанесение полимерного порошка на нагретую поверхность листа при температуре поверхности листа ниже температуры ее предварительного нагрева и полимеризацию порошка при температуре поверхности листа ниже ее температуры при нанесении порошка. Полимерный порошок наносят методом электростатического напыления. Температура поверхности листа при нанесении полимерного порошка составляет 181-229°С, при полимеризации порошка - 180°С. Кроме того, представлен вариант, в котором температура поверхности листа при нанесении полимерного порошка составляет 101-149°С, при полимеризации порошка - 100°С. Недостатком является невозможность использования данного способа при получении защитно-декоративного покрытия на листах из фиброцемента из-за вспучивания и отслоения покрытия от поверхности листов.
Технической задачей заявляемого изобретения является получение качественного покрытия на изделиях из фиброцемента.
Технический результат заключается в улучшении качества покрытия за счет исключения его несплошности, за счет повышения адгезионных свойств покрытия на изделиях из фиброцемента.
Технический результат достигается тем, что в способе нанесения покрытия на изделие из фиброцемента, включающем предварительную обработку поверхности, последующее нанесение на нее порошкового покрытия и полимеризацию, согласно изобретению используют порошковое покрытие на основе полиэфирной краски, которое наносят пневмоэлектрическим распылением при температуре 15-30° и относительной влажности не более 80%, полимеризацию проводят при температуре 130-155°С не менее 2 минут.
Технический результат обеспечивается за счет полимеризации порошкового покрытия на основе полиэфирной краски непосредственно на окрашиваемой поверхности при температуре 130-155°С. При данном температурном режиме полимеризации происходит взаимодействие молекул полиэфирной краски с газообразными органическими выделениями из фиброцемента. Фиброцемент имеет сложный состав и помимо цемента и кристаллизованной воды содержит целлюлозу, усиленную синтетическими и минеральными волокнами, пропитанную специальными добавками, повышающими химическую стойкость, и минеральные заполнители. Фиброцемент может содержать минеральные волокна, например базальтовые или хризотил, синтетические, такие как полиакрилнитрил или поливинилалкоголь, стекловолокно, поливинилацетат и т.д., кроме того, в зависимости от требуемых свойств, может содержать кремнезем, силикат кальция, гидрат силиката кальция, жидкий силикат алюминия (каолин). Экспериментально установлено, что при нагревании фиброцемента с нанесенным на него покрытием до температуры 130-155°С происходит наиболее качественное сцепление полиэфирной краски за счет взаимодействия веществ, выделяемых при нагревании из пористой поверхности фиброцемента, с молекулами полиэфирной краски. Кроме того, при данной температуре исключается образование несплошностей покрытия, которые характерны при нагреве пористых диэлектрических материалов, в частности фиброцемента, до температуры 170-200°С при стандартном режиме полимеризации полиэфирных порошковых красок. Выдержка при данной температуре должна производиться не менее 2-х минут. Время полимеризации также установлено экспериментально. Нанесение полиэфирной краски пневмоэлектрическим распылением при температуре 15-30° позволяет избежать преждевременного схватывания покрытия с поверхностью до начала выделения газообразных веществ. Относительная влажность не более 80% позволяет нанести покрытие с равномерной толщиной, без образования комков и вздутий на поверхности за счет удаления избыточной влаги из пор фиброцемента в ходе осуществления технологического процесса.
Пример 1. Фиброцементную плиту марки «LATONIT» размером 3000×1200×8 мм проверяют на отсутствие заусенцев, острых кромок, прожогов, нарушений сплошности, обезжиривают органическим растворителем. Для получения окрашивания используют защитно-декоративное покрытие «Coaston» ТУ 2329-001-83268473-2011. Равномерно наносят заряженный порошковый материал в виде аэродисперсии на подготовленное изделие. Нанесение производят методом пневмоэлектрического распыления с расчетным дозированным количеством порошка для данной плиты при температуре 15°С и относительной влажности воздуха 78%. Заряд частиц может осуществляться как от источника высокого напряжения, так и с использованием трибоэлектрического эффекта. Расстояние от сопла распылителя до поверхности окрашиваемой поверхности составляет 20-95 см, данная дистанция необходима для достижения высокой эффективности осаждения порошка на окрашиваемой поверхности. Давление сжатого воздуха для покрытия «Coaston» составляет 0,05-0.4 мПа. Далее проводят полимеризацию покрытия путем нагрева плиты в печи до температуры 150°С. Время полимеризации 15 минут. Все физико-химические параметры изделия и адгезия покрытия соответствуют нормативным требованиям.
Пример 2. Покрытие «Coaston» наносят на ту же плиту, размером 3000×1200×8 мм, подготовленную к операции напыления. Равномерно наносят заряженный порошковый материал покрытия в виде аэродисперсии при температуре 22°С и относительной влажности 54%. Затем полимеризуют покрытие, нагревая его в печи до температуры 140°С в течение 12 минут. Все физико-химические параметры изделия и адгезия покрытия также соответствуют нормативным требованиям.
Пример 3. Покрытие «Coaston» наносят на ту же плиту, но размером 600×400×8 мм, по той же технологической схеме. Распыление производят при температуре 30°С и относительной влажности 40%. Полимеризацию покрытия проводят путем нагрева плиты в печи до температуры 130°С. Время полимеризации 9 минут. Адгезия покрытия соответствует первому баллу, физико-химические параметры изделия соответствуют нормативным требованиям.
Благодаря тому что материал покрытия полимеризуется непосредственно на окрашиваемой поверхности, покрытие, полученное данным способом, не имеет дефектов в виде отслоений и несплошностей, т.е. обладает высокой адгезией к основе - пористому диэлектрическому материалу, которым является фиброцемент. В результате применения данного способа образуется слой эластичной пластмассы толщиной от 30 до 250 мкм. Адгезия покрытия, определяемая по методу параллельных и решетчатых надрезов, согласно ГОСТ 15140-78, соответствует первому баллу, что подтверждает отсутствие отслоений от поверхности фиброцемента.
Испытания полученных покрытий проводили на образцах по ГОСТ 9.403-80 на устойчивость к сильным окислителям, кислотам, органическим растворителям, по ГОСТ 27037-86 на устойчивость к воздействию переменных температур, по ГОСТ 15140-78 на адгезию методом решетчатых надрезов. Все физико-механические свойства полимерного покрытия соответствуют нормативной документации, все испытанные образцы соответствует первому баллу. Покрытие обеспечивает устойчивость к воздействию кислот и сильных окислителей, влаги и перепаду температур от -50°С до +70°С.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет улучшить качество покрытия за счет исключения несплошностей и повышения его адгезионных свойств на изделиях из фиброцемента.