Холодное цинкование - цинковая краска

21 февраля 2022 12:49:43

Средства для холодного цинкования

Холодное цинкование: определение и принцип действия

Зачем в составах цинк?

Чем составы для холодного цинкования лучше обычных и цинкосодержащих красок?

Выгоды и трудности холодного цинкования

Метод нанесения составов для холодного цинкования

Обзор составов для холодного цинкования:

—АКТЕРМ Цинк

—АКТЕРМ Цинк ПРО

Ущерб от коррозии металлов в промышленно развитых странах достигает 5% национального дохода. Для защиты металлических деталей от коррозии на долгий срок (не менее 25 лет) применяют покрытия с высокой долей цинка. Типичными методами их нанесения являются гальванизация или горячее цинкование. Но они не всегда выгодны, а иногда и вовсе неосуществимы.

Горячее цинкование проходит в специальном цеху, где привезённые детали погружают в ванны с расплавом цинка, нагретым до 460°C (на 40°C выше температуры его плавления). Не каждая конструкция или изделие уместятся в эти ванны; но и не каждую допустимо разбирать на части, а затем заново собирать. Даже если всё это преодолимо — всё равно потребует дополнительные расходы. Кроме того: некоторые металлы и стали заметно расширяются при таких температурах, что вызовет деформацию и порчу изделия вместо его защиты.

Составы для холодного цинкования, как ясно из названия, не требуют греть металлы и применимы для защиты конструкций и изделий любых размеров. Причём наносить их можно прямо на месте их размещения — что особенно важно, когда конструкции нельзя или дорого демонтировать. Вот почему холодное цинкование дополнило традиционные методы, давая те же защитные эффекты доступней, удобней и дешевле.

Так как же работает этот метод и почему он так хорош в защите от коррозии?

Холодное цинкование: определение и принцип действия

Холодное цинкование — это нанесение защитного состава с долей цинка более 95%. Составы наносятся на подготовленную поверхность металла как обычные краски (кистью, валиком, краскопультом) прямо на месте размещения изделия. На нём образуется стойкое покрытие, защищающее и от коррозии, и от некоторых других вредных явлений; например — перепадов температур или попадания химикатов. Метод легко применять, но эффективен он не меньше других, трудновыполнимых способов защиты.

Зачем в составах цинк?

Действительно: чистый цинк — серебристо-белый металл, в нормальных условиях довольно хрупкий. Как он может что-то защитить? И правда: составы для холодного цинкования не просто содержат цинк, а обладают его высоким содержанием (от 94%) и чистотой (не более 1–2 % примесей, среди которых совсем не должно быть металлов).

Однако нанесение такого состава поверх другого металла действительно защищает от коррозии, причём сразу двумя способами:

— При реакции цинка с воздухом на его поверхности формируется оксид, а если с водой — то гидроксид. Эта тонкая, но прочная плёнка препятствует дальнейшему развитию окисления вглубь, до подлежащего металла. (На поверхности железа ржавчина не образует сплошную плёнку: между отдельными кристаллами гидратированного оксида трёхвалентного железа есть большие просветы, которые и обуславливают склонность железа к прогрессирующей коррозии.) В нормальных условиях этот метод не даёт кислороду и влаге проникнуть сквозь состав, поэтому назван пассивным или барьерным. Даже в слабокислой среде коррозия чистого цинка замедлена благодаря высокому значению перенапряжения выделения водорода на цинке (~1 В). Впрочем, при содержании в цинке сотых долей процента примесей металлов, имеющих меньшее перенапряжение (например, медь и железо — 0,6 и 0,5 В), скорость взаимодействия цинка с кислотами увеличивается в сотни раз; вот почему в составах он должен быть очень чистым.

— Электрохимический потенциал цинка заметно ниже, чем у железа (–760 и –440 мВ). Поэтому, образуя пару, железо становится катодом, а цинк играет роль анода: отдаёт электроны и реагирует первым, защищая железо. Происходит пассивация стали за счёт подщелачивания: отдав электроны и став более активными, ионы цинка реагируют с диоксидом углерода из воздуха, образуя плотный слой нерастворимого карбоната цинка. Он «залечивает» дефекты покрытия, тормозя дальнейшее развитие коррозии и предотвращая её дальнейшее появление. Такой метод назван активным или катодным.

Некоторое время после нанесения (зависящее от условий эксплуатации) покрытие ещё имеет пористую структуру и пропускает немного кислорода к железу. В этот период покрытие защищает железо активным, катодным способом (что более характерно для горячего цинкования, где цинк сразу образует сплошное влагонепроницаемое покрытие). Затем структура покрытия уплотняется, и оно перестаёт пропускать влагу и воздух. С этого момента включается пассивная, барьерная защита. Но если целостность покрытия будет нарушена (появятся дефекты, царапины, трещины) — снова сработает активная защита.

Чем составы для холодного цинкования лучше обычных и цинкосодержащих красок?

В обычных красках нет цинка. Похожие защитные характеристики дают также алюминий и олово; но их стойкость ниже цинка, а цена — выше. Поэтому цинк оптимален в составах для холодного цинкования.

Впрочем, не каждая цинкосодержащая краска подходит для защиты от коррозии. Некоторые не смогут гарантировать даже один способ защиты.

Согласно стандарту ISO 3549 (DIN 55969), состав для холодного цинкования это не краска, а скорее цинк с добавкой полимеров и связующих, обеспечивающий активную электрохимическую защиту по всей поверхности (повсеместную и свободную передачу электронов и между частицами цинка внутри покрытия, и от частиц цинка к поверхности стали). Для этого самого цинка в нём должно быть от 94%, а его чистота должна стремиться к 100%.

Кроме этого, частицы цинка в таком составе должны быть не более 12–15 микрон, а лучше — 3–5 микрон. Второй вариант (микронизированная пудра или пыль) допускает иметь от 88% цинка, способствует повышению адгезии (за счёт облегчения междиффузионного взаимодействия цинка и железа) и эластичности, снижению пористости покрытия и получению более гладкой поверхности.

Если краска не имеет такие параметры, то и не является составом для холодного цинкования. Присутствующий в них цинк выполняет роль специального (в том числе цветообразующего) пигмента, усиливающего лишь барьерную (плёночную) защиту за счёт своего окисления и «закупоривания пор» в основном слое краски.

Выгоды и трудности холодного цинкования

Холодное цинкование имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с иными методами:

  • Нет ограничений по размеру изделий;
  • Изделия и конструкции не нужно разбирать и перевозить к месту обработки;
  • После нанесения покрытия возможна сварка;
  • Можно оцинковывать уже готовые сварные швы;
  • Можно быстро оцинковать повреждённый участок;
  • Применяется в диапазоне от –20 до +40 °С;
  • Образуемое защитное покрытие эластично: оно не трескается и не деформируется даже под влиянием высоких или низких температур;
  • Высокая адгезия (1 балл: не более 5% отслоений от общей площади покрытия) с поверхностью металла и с финишными покрытиями (лаками и красками);
  • Использование метода собственными силами: без привлечения специалистов и наличным инструментом (кисть, валик, распылитель, погружение в ванну);
  • Цена заметно ниже, а экономия (эксплуатационная окупаемость) больше.

Есть у метода и сложности, являющиеся обратными сторонами преимуществ:

  • Нужна тщательная подготовка поверхности;
  • Требуется чётко соблюдать технологический процесс;
  • Сложно покрыть внутренние полости и труднодоступные места.

Тщательная подготовка поверхности нужна для высокой адгезии и дополнительной стойкости покрытия. Соблюдать техпроцесс требуют все методы: только качественно проведённая работа гарантирует долгую и надёжную защиту. А для обработки внутренних полостей и труднодоступных участков изделий составы для холодного цинкования стали выпускать в виде спреев и использовать специальные насадки на краскопульты.

Благодаря совместимости со сваркой, мобильности техпроцесса и возможности обработки конструкций любого размера, холодное цинкование применяют для защиты мостов и виадуков, резервуаров, портовых и гидросооружений, опор ЛЭП и освещения, мачт сотовой связи, дорожных ограждений, арматуры зданий, агрегатов и деталей кузовов автомобилей и железнодорожных составов, трубопроводов, промышленного оборудования, строительных металлоконструкций, заборов, ворот, кровли и меньших металлических изделий.

Метод нанесения составов для холодного цинкования

Технологический процесс холодного цинкования достаточно прост, чтобы в большинстве случаев справиться с ним самостоятельно — без привлечения специалистов.

— Подготовка поверхности: удаление старых покрытий, чистка, обезжиривание. Для лучшей адгезии важно придать шероховатость — пескоструйной обработкой или металлическими щётками.

— Приготовление состава: перемешать дрелью с насадкой или микшером до однородной массы.

— Нанесение материала: кистью, валиком, краскопультом или окунанием в ванну.

— Нанесение необходимого количества слоёв и послойная сушка от 10 до 40 минут.

— Контроль качества покрытия: оно не должно иметь сквозные поры, пузыри или видимые повреждения.

— Окончательная выдержка перед вводом в эксплуатацию.

Обзор составов для холодного цинкования

В области защиты от коррозии уже признаны все преимущества метода холодного цинкования. Поэтому мы предлагаем вам наши продукты:

АКТЕРМ Цинк — Состав холодного цинкования

Состав холодного цинкования, в основе которого находится 96% цинка.

  • Обладает электрохимической защитой металла и пассивным протекторным действием.
  • Сравним по защитным свойствам с горячим и гальваническим способами цинкования.
  • Пригоден для поверхностей снаружи или внутри проветриваемых помещений.
  • Можно наносить на тонкий металл.
  • Быстро сохнет.
  • Не растрескивается.
  • Срок службы — до 40 лет.

АКТЕРМ Цинк ПРО — Цинко-эпоксидная грунтовка

Цинковый грунт АКТЕРМ Цинк Про — двухкомпонентный лакокрасочный материал в виде суспензии микронизированной цинковой пыли в эпоксидном плёнкообразующем и отвердителя амидно-аминного типа.

  • Сочетает активную (катодную) и пассивную (пленочную) методы защиты.
  • Обеспечит надёжную защиту конструкций на открытом воздухе в условиях повышенной влажности, в солёной и морской воде, в присутствии щелочей и горюче-смазочных материалов.
  • Химически стойкое и ударопрочное глянцевое покрытие.
  • Эффективно защищает суда, морские сооружения, мосты, электростанции, подвижной состав, оборудование нефтеперерабатывающих и целлюлозно-бумажных заводов.
  • Срок службы — до 25 лет.