Контроль шероховатой лакокрасочной поверхности из синтетической смолы и песчаной эмульсии

Контроль шероховатой лакокрасочной поверхности из синтетической смолы и песчаной эмульсии

Введение
Шероховатые лакокрасочные покрытия на основе синтетических смол с добавлением песчаной эмульсии широко применяются для защиты и декорирования поверхностей, подверженных значительным механическим, атмосферным и эксплуатационным нагрузкам. Их ключевые преимущества – высокая износостойкость, ударопрочность, противоскользящие свойства и декоративная фактура. Обеспечение стабильного качества и соответствия таких покрытий заданным требованиям невозможно без строгой системы контроля на всех этапах. Данная статья освещает основные аспекты контроля качества шероховатых покрытий данного типа.

1. Объекты испытаний
Объектом контроля являются сформированные лакокрасочные покрытия, полученные путем нанесения на подготовленную подложку (металл, бетон, дерево и т.д.) композиции, включающей:

• Связующее: Синтетическая смола (полиуретановая, эпоксидная, акриловая или их модификации), формирующая пленку и обеспечивающая адгезию, химическую стойкость и долговечность.
• Наполнитель: Песчаная эмульсия (кварцевый песок определенной гранулометрии и формы зерен, предварительно обработанный и диспергированный в связующей основе или вводимый методом "засыпки по мокрому"). Отвечает за создание шероховатой фактуры, повышение износостойкости и противоскользящих свойств.
• Пигменты и добавки: Обеспечивают цвет, УФ-стойкость, регулируют реологию, время жизни состава и другие технологические параметры.

Контролируется как сам материал (жидкий состав) перед нанесением, так и, в первую очередь, отвержденное покрытие на изделии или контрольной панели.

2. Область испытаний
Контроль охватывает следующие ключевые аспекты качества покрытия:

• Внешний вид: Равномерность распределения песка, отсутствие посторонних включений, дефектов поверхности (кратеры, шагрень, пузыри, наплывы), цвет и глянец (если применимо).
• Фактура (Шероховатость): Степень выраженности рельефа поверхности, равномерность распределения зерен песка по площади.
• Толщина покрытия: Общая толщина и, критически важно, толщина связующего слоя над зернами наполнителя, обеспечивающая долговечность.
• Адгезия: Прочность сцепления покрытия с подложкой.
• Противоскользящие свойства: Коэффициент трения поверхности.
• Механическая прочность: Стойкость к истиранию, удару, царапанью.
• Защитные свойства: Стойкость к воздействию эксплуатационных факторов (вода, соли, масла, растворители, УФ-излучение) – обычно определяется спецификой применения.

3. Методы испытаний
Для оценки перечисленных параметров применяются стандартизированные и общепринятые методы:

• Визуальный осмотр: Проводится при равномерном рассеянном освещении невооруженным глазом или с использованием лупы в соответствии с нормативными документами (например, ISO 13076). Оценивается целостность, чистота поверхности, наличие видимых дефектов, равномерность цвета и фактуры.
• Измерение толщины:
  • Магнитная индукция (для ферромагнитных подложек) / Вихретоковый метод (для немагнитных металлов) (ISO 2178, ISO 2360): Быстрый неразрушающий контроль общей толщины.
  • Ультразвуковой метод (ISO 16809): Применим для многих типов подложек (металл, пластик, композиты).
  • Микроскопия поперечного среза (ISO 1463): Наиболее точный метод, позволяет непосредственно измерить как общую толщину, так и толщину связующего слоя над частицами наполнителя. Требует изготовления микрошлифа.
• Оценка шероховатости (Профилометрия): Измерение параметров микрорельефа поверхности (Ra, Rz, Rmax и др.) с помощью контактного или бесконтактного (оптического) профилометра (ISO 4287, ISO 4288, ISO 25178).
• Испытание на адгезию:
  • Метод решетчатого надреза (ISO 2409): Оценка сопротивления отслаиванию при нанесении решетки надрезов и воздействии липкой ленты.
  • Метод отрыва (Pull-off) (ISO 4624): Прямое измерение величины силы, необходимой для отрыва специальной площадки (дентеля), приклеенной к покрытию. Наиболее объективный метод.
• Определение противоскользящих свойств:
  • Испытание на трение скольжения (например, метод маятникового теста по EN 13036-4, DIN 51130, DIN 51097): Измерение коэффициента трения или классификация по группам скольжения в мокром и сухом состоянии.
• Испытания на механическую стойкость:
  • Истирание (Табер-тест) (ISO 5470-1): Оценка потери массы или появления истирания основы после определенного числа циклов воздействия абразивных колес.
  • Испытание на удар (ISO 6272): Оценка сопротивления покрытия разрушению при ударе падающего груза заданной массы с определенной высоты.
• Ускоренные климатические испытания: Воздействие УФ-излучения, конденсации влаги, циклами температуры и солевого тумана (ISO 9227, ISO 16474, ISO 6270) для прогнозирования долговечности покрытия.

4. Испытательное оборудование
Для реализации описанных методов используется специализированное оборудование:

• Толкомеры: Магнитные, вихретоковые, ультразвуковые толщиномеры; установки для изготовления и измерения микрошлифов (микротомы, микроскопы с измерительными окулярами или цифровым анализом изображения).
• Профилометры: Контактные (сканирующие алмазные иглы) или оптические (бесконтактные – конфокальные, интерферометрические, фокус-вариационные) приборы для измерения шероховатости.
• Адгезиметры: Приборы для испытания методом отрыва (Pull-off), оснащенные соответствующими дентелями и клеями; наборы для проведения метода решетчатого надреза (резаки, шаблоны, лента).
• Приборы для оценки скольжения: Маятниковые трибометры; специализированные установки для измерения коэффициента трения скольжения с различными сенсорами и покрытиями плит; наклонные платформы.
• Абразиметры: Приборы для теста Табера (абразивные колеса, счетчики циклов, весы высокой точности).
• Ударные тестеры: Приборы с направляющей штангой или пневматикой для сброса груза заданной массы с регулируемой высоты на образец покрытия.
• Климатические камеры: Камеры солевого тумана, УФ-конденсации (QUV), камеры циклических испытаний температуры/влажности.
• Оптическое оборудование: Лупы, микроскопы (стереоскопические, металлографические), калиброванные источники света для визуального контроля.

Заключение
Контроль качества шероховатых лакокрасочных покрытий на основе синтетической смолы и песчаной эмульсии требует комплексного подхода, сочетающего визуальную оценку с точными инструментальными измерениями. Стандартизированные методы испытаний ключевых характеристик – внешнего вида, шероховатости, толщины, адгезии, противоскользящих и механических свойств – позволяют объективно оценить соответствие покрытия заданным эксплуатационным требованиям и обеспечить его долговечность и надежность. Применение специализированного испытательного оборудования является неотъемлемой частью системы обеспечения качества при производстве и применении данных материалов.