Цинкнаполненные материалы (Холодное цинкование металла)

Перед проведением работ рекомендуется проверить влажность, температуру воздуха и основания, а также точку росы.

Вариант 1 – нанесение методом безвоздушного распыления (оптимально).

При необходимости грунт разбавить соответствующим растворителем до рабочей вязкости (но не более 5% от массы материала).

Оптимальное давление – 100-160 бар, диаметр сопла – 0,013-0,017″.

Вариант 2 – нанесение методом пневматического распыления:

При необходимости грунт разбавить соответствующим растворителем до рабочей вязкости (но не более 10% от массы материала).

Оптимальное давление – 2,5-4 атм, диаметр сопла – 1,4-2,5 мм.

Вариант 3 – нанесение кистью или валиком.

Если грунт слишком густой, допускается его разбавление соответствующим растворителем для более удобного нанесения (но не более 5% от массы материала).

Используйте только стойкие к органическим растворителям кисти и валики!

Свойства, характеристики составов холодного цинкования

Состав холодного цинкования – прекрасная альтернатива горячему цинку.

Отличительная особенность составов холодного цинкования от любых других видов цинковых покрытий – многоуровневая защита от коррозии. Это недостижимо даже для горячего цинкования, т.к. многие ингибиторы коррозии при температуре расплавленного цинка попросту разлагаются и теряют свои свойства.

Холодный цинк обеспечивает тройную защиту от коррозии: выполняет барьерную функцию, протекторную и ингибиторную.

Барьерная

Данная функция состава холодного цинкования заключается в физической изоляции защищаемой поверхности от агрессивного воздействия окружающей среды. Кроме того, при контакте с влагой цинк окисляется, образуя нерастворимые в воде оксиды цинка, гидроксиды. Плотная пленка окислов, покрывая поверхность, препятствует дальнейшему проникновению в толщину покрытия влаги и кислорода, обеспечивает дополнительную барьерную защиту.

Протекторная защита

Цинк характеризуется более электроотрицательным электрохимическим потенциалом, в сравнении с железом. Попадая в окислительную среду, образуется гальванический элемент, в котором сплавы на основе железа, железо работают в качестве катода, а цинк в составе холодного цинкования – анода. Происходит постепенное растворение анода, т.к. он отдает свои электроны. Катод при этом не разрушается. Данный механизм получил название «катодной защиты».

При этом сам цинковый слой может иметь незначительные механические дефекты (царапины, поры), которые в процессе эксплуатации «забиваются» продуктами коррозии цинка. Происходит дополнительное уплотнение покрытия.

После нанесения на поверхность состава холодного цинкования в первое время работает активная, протекторная защита, т.к. окислы цинка еще слабо сформированы, рыхлые и пропускают коррозионную среду. Со временем, после их уплотнения, начинает работать барьерная защита – окислы не дают коррозионно активной среде проникнуть к защитному слою. При повреждении цинкового покрытия (скол, царапина и пр.), в работу вступает опять активная, катодная защита.

Ингибиторная

При вхождении в состав для холодного цинкования ингибиторов коррозии, помимо электрохимической (катодной) и барьерной защиты, в системе участвуют еще один механизм. Ингибиторы замедляют скорость разрушения, воздействуя на анодный, катодный процесс, либо на оба одновременно.

Холодное цинкование металла: технология, составы, гост

Изделия из сплавов железа под действием влаги и воздуха подвергаются коррозии. С целью защиты от нее поверхности стальных конструкций покрывают составом на основе цинка.

До недавнего времени использовали три варианта защитного покрытия:

1. горячее цинкование – окунание металлических изделий в расплав на основе цинка;
2. напыление частиц расплавленного цинкового состава;
3. термическая диффузия цинкового порошка, нанесенного на поверхность, при высоком температурном режиме.

Все эти способы трудоемки, нуждаются в наличии особого оборудования и могут использоваться не для всех металлоконструкций, т. к. имеют ограничения по их размерам.

Альтернативой этим методам цинкового покрытия является технология холодного цинкования.

Что такое холодное цинкование

Под холодным цинкованием понимают покрытие стальной поверхности цинкосодержащим составом обычным способом нанесения красок, лаков и других материалов. В составе таких покрытий основным компонентом является цинковый порошок, имеющий высокодисперсную структуру.

Цинк, окисляясь при соприкосновении с воздухом и влагой, сначала берет на себя их разрушающее действие, отвлекая от разрушения железа в сплавах, а затем образует прочную пленку, механически препятствующую проникновению влаги и служащую коррозионной защитой металла.

Преимущества холодного цинкования металлов

Технология холодного цинкования дает немало преимуществ:

• она проста в исполнении;
• не нуждается в сложной технике и специальных площадях, как при способе горячего покрытия;
• покраску можно проводить на изделиях любых размеров без их демонтажа и прямо на месте их расположения;
• метод дает возможность проведения покраски в диапазоне температур от -20оС до +40оС;
• обеспечивает качественную защиту в течение срока эксплуатации;
• обладает высокими эксплуатационными характеристиками: износостойкостью, высоким сцеплением с покрываемым основанием, механической и термической устойчивостью, способностью к самовосстановлению.

Физико-химическое объяснение процесса холодного цинкования

В основе предотвращения коррозии металлических поверхностей методом холодного покрытия цинковым составом лежит катодная защита сплавов с помощью заимствованных у цинка электронов. Суть ее состоит в том что, подвергаясь окислению, цинк защищает тем самым от коррозии железо или его сплав.

Образование ржавчины FeO (OH) происходит таким путем:

1. В результате коррозии молекулы металла разлагаются на отрицательные электроны и положительные катионы. Схема этой реакции такая: Ме = Ме z+ + z e-
2. Свободные электроны, взаимодействуя с кислородом и водой, образуют щелочную группу (ОН-): О2+2 Н2О+4е- = 4ОН-
3. Ионы этой группы вступят в реакцию с катионами, образуя устойчивое соединение: х Ме z+ + у ОН- = Ме х (ОН)у
4. В случае железа это FeO (OH) – ржавчина.

При реакции окисления другого металла, в данном случае цинка, входящего в состав защитного состава, образование электронов, необходимых для восстановления молекул кислорода, он берет на себя, а железо перестает окисляться.

Важным условием является обеспечение электронной проходимости между цинком и железом, без этого перемещение образующихся в цинке электронов к железу невозможно.

Объяснение антикоррозионной стойкости цинкового состава при нанесении его стальную (железную) поверхность лежит в низком электрохимическом потенциале цинка по сравнению с железом. Этот показатель у цинка равен -760 мВ, а у железа – -440 мВ.

При наличии влаги цинк становится анодом по отношению к железу (катоду), отдающим ему электроны: Zn-2e*Zn2+, +> 2OH –

Уменьшение протекания процесса коррозии железа происходит за счет влияния щелочной группы (ОН-), которая нейтрализует окислительный процесс. Причиной использования цинка в роли защитного слоя для стальных поверхностей является то, что он подвержен коррозии намного медленней железа во многих средах.

Цинковые холодные покрытия имеют два вида защиты:

• протекторной, в случае отдачи электронов цинка катоду железа;
• барьерной, защищающей на подобии обычной краски.

Протекторная защита осуществляется на первоначальной стадии после нанесения состава, когда оно еще не сформировалось в виде устойчивой пленки и имеет пористый характер, позволяющий влаге достигать до стальной(железной) поверхности.

Преимущества составов холодного цинкования

Жидкий цинк может применяться даже в тех условиях, где невозможно провести оцинковку другими методами (горячее цинкование, гальваника) ввиду габаритов изделия либо условий нанесения.

Составы широко используются для ремонтных работ. Могут служить как основой (грунтом) и перекрываться любым лакокрасочным материалом, покрытием, так и самостоятельным высокоэффективным защитным слоем.

Бесспорные преимущества составов холодного цинкования:

• использование при проведении ремонтных работ, окраске сварных швов;
• возможность сварки после нанесения состава холодного цинкования;
• отсутствие ограничений по габаритным размерам обрабатываемой конструкции;
• высокая адгезия покрытия к подложке (1 балл) и финишному материалу;
• получение высококачественного эластичного защитного слоя, который не трескается, не деформируется при ударных, вибрационных и других нагрузках, выдерживает колебания температур в большом интервале (от -30 до +40°С и более);
• возможность самостоятельной окраски, без профессионального оборудования и привлечения сторонних специалистов;
• покраска составом холодного цинкования по месту эксплуатации защищаемой конструкции, не требуется разборка-сборка, транспортировка;
• длительный срок службы – не менее 20 лет!

Преимущества метода

Использование метода холодного цинкования имеет ряд бесспорных преимуществ:

• независимость от размеров изделия обрабатываемой поверхности;
• допустимость оцинковки сварных швов на месте;
• возможность работать в большом интервале температуры окружающей среды: от -20°С до +40°С;
• высокая адгезия цинкосодержащего слоя с лакокрасочными материалами;
• получение эластичного покрытия, устойчивого к механическим и термическим деформациям.

К числу несомненных достоинств защиты следует отнести простоту применения, относительную дешевизну и быструю окупаемость.

Метод холодного цинкования нашел широкое применение в антикоррозионной защите самых разных объектов:

• строительных металлоконструкций;
• мостов;
• гидротехнических сооружений;
• резервуаров, цистерн;
• трубопроводов из стали и черных металлов;
• нефте- и газопроводов;
• железнодорожного и водного транспорта;
• сельхозтехники и др.

Недостатки метода

Все методы оцинковки характеризуются как преимуществами, так и недостатками. Основной недостаток составов холодного цинкования – высокие требования к тщательности подготовки металла перед нанесением цинксодержащего слоя, соблюдение всех требований по подготовке поверхности и нанесению, отверждению покрытия.

Сами по себе составы холодного цинкования отличаются отличными защитными характеристиками и длительным сроком эксплуатации. Но нарушение правил подготовки поверхности и окраски, указанных в технических условиях на состав для холодного цинкования, влечет за собой ухудшение качества покрытия и сокращение срока его службы.

Например, при низком качестве очистки и обезжиривания на металлической поверхности могут остаться пыль, масляные либо смазочные пятна. На таких участках адгезия защитного слоя будет низкой, покрытие со временем отслоится.

Примечание:

Вся вышеизложенная информация, касающаяся технических характеристик и рекомендаций по нанесению материалов «ЛКМ ПОЛИМЕР», основана на наших теоретических знаниях и практическом опыте применения продукции при соблюдении условий транспортировки и хранения. Компания не несет ответственности за ущерб, возникший по причине использования материала не по назначению, либо с нарушением инструкции по применению, хранению, транспортировке и последующей эксплуатации покрытия. Материал предназначен только для профессионального и промышленного применения специалистами, обладающими необходимыми теоретическими знаниями и практическим опытом. Вы всегда вправе запросить более свежие технические данные, обратившись к нам по телефону горячей линии.

Состав холодного цинкования Актерм Цинк

Среди профессиональных составов для холодного цинкования отлично зарекомендовал себя Актерм Цинк.

Материал можно наносить на тонкий металл, он быстро сохнет, образует качественный защитный слой, который не растрескивается, после высыхания формирует ровное, матовое, серое, бархатистое на ощупь покрытие, работающее по принципу катодной защиты от коррозии.

Срок службы холоднооцинкованного слоя – до 40 лет!

В состав холодного цинкования входит химически чистый цинковый порошок фракцией 9 мкм.

Благодаря отличным реологическим свойствам, консистенции, краска жидкий цинк легко перемешивается, наносится, заполняя дефекты поверхности и образуя сплошный защитный слой. Полное отверждение покрытия – 1,5 суток.

Расход состава холодного цинкования Актерм Цинк составляет 1 килограмм материала на 4 кв. м. окрашиваемого металла.

Защитный слой характеризуется «Эффектом лотоса» — частицы влаги не задерживаются на полимерном слое, собираясь в капли и скатываясь с поверхности.

Готовый защитный слой прочно сцепляется с отделочным финишным покрытием. Совместим с порошковой краской, ЛКМ на различных основах: эпоксидной, акриловой, уретан-акриловой, хлоркаучуковой, полиуретановой, алкидной, хлорвиниловой.

Холоднооцинкованный слой не коптит и не горит при воздействии огня. Выдерживает температуру до +300 °С.

Техника безопасности:

Используйте индивидуальные средства защиты (спецодежду, перчатки, очки, респираторы). В случае попадания материала на открытые участки кожи, немедленно смойте его чистой водой с мылом, либо удалите с помощью растворителя. В случае попадания в глаза – промойте их большим количеством воды и немедленно обратитесь к врачу!

При проведении работ в закрытом помещении важно обеспечить хорошую вентиляцию, нельзя пользоваться открытым огнем и использовать сварочное оборудование!

Более подробную информацию, касаемо соблюдения мер безопасности при работе с материалом, можно по запросу получить у специалистов .

Применение

Составы холодного цинкования при соблюдении правил хранения, нанесения, эксплуатации, профессионально защищают от разрушения металлические изделия и конструкции. Широко используются во многих сферах.

• Машиностроение, автомобилестроение
• Трубопроводы, арматура, металлоизделия
• Гражданское, промышленное строительство
• Энергетика, нефтегазовый комплекс
• Перекрытия мостов, опоры
• Транспорт: морской, речной, наземный
• Опоры линий электропередач, дорожные ограждения
• Емкости, резервуары, цистерны (в том числе для воды)
• Гидро- и портовые сооружения, объекты на железной дороге
• Художественная ковка.

Общие сведения

Как известно, наиболее долговечную защиту металла от коррозии обеспечивает цинкование. Срок действия этой защиты составляет 20-25 лет. Однако, не всегда имеется возможность выполнить цинкование традиционными методами – «горячим» способом или электрохимическим осаждением.

К примеру, это трудноосуществимо при отделке крупногабаритных металлоконструкций.К тому же, невозможно нанести покрытие своими руками в домашних условиях. Выходом из этой ситуации оказалось использование цинковой краски или по-другому – холодного цинкования.

Данная технология своими свойствами практически не уступает горячему цинкованию,но при этом отличается простым и доступным методом формирования защитного покрытия. Состав наносится так же, как и другие лакокрасочные покрытия.

Схема отличия обычного покрытия от холодного цинкования

Особенности цинковой краски

Любая цинконаполненная краска содержит в своем составе цинковую пудру и связующий компонент. Зачастую такие краски обладают токопроводностью, благодаря высокому уровню содержания цинка и специальному связующему компоненту.

Данный материал способен обеспечить двойную защиту металла от коррозии:

• Катодную, так как покрытие является анодом, по отношению к окрашенному металлу;
• Барьерную, как в случае с обычными красками.

Надо сказать, что верхний барьерный слой, ко всему прочему, еще и защищает цинковое покрытие от механических повреждений. Это позволяет увеличить срок его эксплуатации и надежность.

Покрытая холодным цинкованием металлическая труба

Достоинства краски

Кроме того, цинкосодержащая краска обладает и другими некоторыми достоинствами:

• В отличие от горячего цинкования, позволяет на месте оцинковывать сварные швы;
• Обеспечивает легкость сварки конструкций, которые покрыты холодным цинкованием;
• Легко наносится;
• Поврежденный участок можно подкрасить. К примеру, если покрытие повредилось во время транспортировки или монтажа.
• Обладает эластичностью. Благодаря этому, покрытие выдерживает термические расширения и механическую деформацию.
• Обладает высокой совместимостью практически со всеми лакокрасочными материалами. Поэтому может использоваться в качестве грунта под последующую декоративную покраску.
• Нанести состав можно самостоятельно любым инструментом – кистью, валиком для покраски, методом окунания или распылением.
• Холодное цинкование коррозирует гораздо медленнее, чем нанесенный горячим способом цинк.
• Доступная цена на материал.

Холодное цинкование металлоконструкции

Область применения

Краска холодный цинк, как правило, применяется для покраски черного металла, эксплуатируемого в условиях открытой атмосферы умеренного, холодного, морского или тропического климата.

В частности, холодное цинкование используют для долгосрочной защиты от коррозии:

• Мостов и гидротехнических сооружений;
• Строительных металлоконструкций;
• Судовых конструкций;
• Портов;
• Емкостного и насосного оборудования;
• Эстакад;
• Цистерн;
• Резервуаров;
• Хранилищ;
• Металлических труб;
• Газопроводов;
• Опор ЛЭП;
• Сельхозтехники;
• Тоннелей;
• Нефтепроводов и пр.

Конечно, краска с цинком может использоваться и в бытовых целях. К примеру, ею можно окрасить радиаторы отопления или водопроводные трубы.

Как уже было сказано выше, состав можно применять в качестве грунта или как самостоятельное покрытие. В первом случае наносится 1-2 слоя состава, во втором – 2-3 слоя.

Совет! Цинковую краску также можно использовать для межоперационной защиты металлических поверхностей от коррозии. К примеру, перед резкой, штамповкой, при хранении и т.д. В этом случае достаточно нанести один тонкий слой покрытия толщиной 40-50 мкм.

Обработка поверхности пескоструйкой

Технология холодного цинкования

Инструкция по нанесению состава не отличается от работы с обычной краской и выглядит следующим образом:

• В первую очередь необходимо подготовить окрашиваемую поверхность, очистив ее от старого покрытия, окалины, ржавчины или других загрязнений. Лучше всего обработать поверхность пескоструйкой, но можно воспользоваться и обычной наждачной бумагой. В итоге покрытие должно наноситься на чистый металл.
• После этого необходимо размешать краску деревянной палочкой до получения однородной массы. При необходимости, для получения оптимальной вязкости, состав можно разбавить подходящим растворителем. Тип растворителя, как правило, указан в описании к материалу.
• Затем краска цинк наносится на подготовленное основание тонким слоем. Как уже было сказано выше, для этих целей можно использовать любой малярный инструмент. Главное – покрытие должно ложиться равномерно, без разводов и подтеков.
• После высыхания первого слоя, процедуру нужно повторить еще раз.
• В завершение работы, окрашенную поверхность можно покрыть несколькими слоями декоративной краски.

Совет! После покраски инструмент можно очистить органическими растворителями.

На фото — холодное цинкование кисточкой

В итоге, на поверхности формируется цинковое покрытие с содержанием цинка не менее 95%.