Какую краску использовать для металла — полное руководство по металлической краске
Металлические заборы, мебель или другие металлические предметы в доме могут придать декоративный и функциональный вид любому дому. Но, как и во многих других случаях, вы должны следить за тем, чтобы металл выглядел наилучшим образом. Ржавчина или обесцвечивание металла могут сделать его поврежденным или изношенным. К счастью, металлическая краска оживляет старые металлические поверхности, возвращая им новый цвет и жизнь. Как и в случае с деревом, покраска металла довольно проста, вам просто нужно выполнить несколько шагов. Когда вы красите металл, используя лучший продукт, это даст вам наилучший результат.
Виды красок по металлу
Планируете красить металл? Кроме того, есть много типов, похожих на другие обычные краски, каждый из которых создан разными производителями, которые производят свою краску с определенными ингредиентами. В зависимости от бренда и вашего бюджета, чем выше качество, тем выше будет цена, которую вы можете заплатить за свою краску. Если вы выберете самую дешевую краску для металла, вы, скорее всего, пожертвуете качеством и долговечностью. К счастью, есть несколько качественных бюджетных вариантов.
Металлические поверхности трудно окрашивать, поэтому вам нужны краски, специально предназначенные для металла, или универсальная краска, которая также совместима с металлом и другими поверхностями. Давайте посмотрим, какие типы красок предназначены для использования на металле.
Масляная краска для металла
Это лучшая краска для металла, так как она долговечна и устойчива к появлению следов и пятен. После нанесения поверхность легко содержать в чистоте, и ею можно скрыть любые дефекты. Чтобы получить наилучшие результаты при нанесении краски по металлу, рекомендуется сначала использовать грунтовку. Однако возможно нанесение масляной краски по металлу без грунтовки. В большинстве случаев использование грунтовки обеспечит более ровную поверхность.
Одним из недостатков масляной краски является то, что она может выцветать и стоит дороже, чем другие варианты краски. Также они горючи и имеют неприятный запах при нанесении. Некоторыми поверхностями, которые могут получить пользу от металлической краски на масляной основе, являются металлические заборы, уличная мебель, решетки и оконные рамы.
Масляные краски состоят из алкидов, которые представляют собой синтетические смолы или масла на растительной основе, пигменты и растворитель. Растворитель – это то, что испускает неприятный запах. Основная причина выбора этого типа краски заключается в том, что при отверждении она образует твердую поверхность, устойчивую к пятнам и воде.
Краска для металла на водной основе
Латексные краски или краски на водной основе существуют уже довольно давно и во многих случаях являются предпочтительным выбором для многих. Эти краски состоят из акрила, композитов на основе каучука или винила. Одним из самых популярных преимуществ красок на водной основе является быстрое время высыхания. Их также легко содержать в чистоте, они не выделяют неприятных запахов и не воспламеняются. Кроме того, когда вы закончите рисовать, ваши инструменты легко чистить. Таким образом, это более удобный и безопасный вариант, чем масляные краски.
К сожалению, у красок на водной основе есть и недостатки. В отличие от масляной краски, если вы наносите краску на водной основе непосредственно на поверхность без грунтовки, со временем это может привести к образованию ржавчины. Поэтому сначала нанесите на металлическую поверхность грунтовку на масляной основе. Кроме того, она значительно менее долговечна, чем краски на масляной основе.
Латексные краски легко содержать в чистоте, но масляная краска в этом отношении еще лучше. Металл обычно имеет гладкую поверхность, что затрудняет правильное прилипание латексной краски к поверхности. Таким образом, грунтовка необходима для правильного сцепления краски с поверхностью. Этот тип краски по металлу предпочтительно используется для внутренних предметов, таких как каркасы кроватей, ночные столики или настенные кронштейны. Краска на водной основе также дешевле других вариантов и более устойчива к выцветанию.
Металлическая краска
Лучшей краской для металла в долгосрочной перспективе является масляная краска, однако и краски на водной основе также имеют место. Когда все сказано и сделано, вам также необходимо определиться с отделкой, которую вы хотите для своей металлической поверхности. Существует довольно много вариантов на выбор, предлагающих разную степень сопротивления и долговечности.
Вам нужно определить, чему будет подвергаться металлическая поверхность. Будет ли он видеть много трафика или обработки? Его нужно будет часто чистить, или он будет подвергаться воздействию солнца и дождя? Мы рекомендуем использовать глянцевое покрытие для поверхностей, которые будут часто очищаться или подвергаться воздействию суровых атмосферных условий и т. д. В противном случае матовое покрытие будет хорошо смотреться на поверхностях, которые не моются слишком часто.
Лучшим выбором часто является полуглянцевое покрытие, так как оно является более гибким и подходит для большинства условий. Легко чистится с помощью мыльной воды, а также исключительно долговечен. Лучшей краской для металла в большинстве случаев является масляная краска с полуматовым покрытием.
Плюсы и минусы металлических красок
Определив тип металлической поверхности, которую вы хотите покрасить, вам может понадобиться помощь в выборе правильной краски для металла. Металлы, используемые в повседневных условиях, варьируются от алюминия, стали, железа и оцинкованной стали, каждый из которых требует определенных знаний о том, как правильно красить.
Вам нужно будет выбрать краску в соответствии с вашими потребностями. Металлическая краска, которая наносится на железные перила на открытом воздухе, потребует другой марки краски, чем для железного стула, используемого в помещении. Затем вам нужно решить, нужно ли вам использовать краску для металла на масляной основе или на водной основе. Как было сказано выше, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
Сделайте правильный выбор металлического покрытия для правильного применения
Металлы позволяют производить множество продуктов, таких как промышленное производственное оборудование, автомобили, самолеты или бытовая электроника. Однако коррозия металлов является проблемой. Профилактические меры, такие как правильное покрытие, могут отсрочить или устранить коррозию.
Ежегодные затраты на коррозию во всем мире эквивалентны от 3 до 4% мирового валового внутреннего продукта или более 3.0 триллионов долларов США. Исторически сложилось так, что в некритических отраслях промышленности к коррозии относились как к проблеме ремонта и технического обслуживания. Однако в последнее время превентивные меры значительно снижают затраты на коррозию. Эти меры включают в себя выбор соответствующего материала, тщательное проектирование компонентов и контроль коррозии.
Чугунная труба с полиуретановым покрытием для защиты от подводного воздействия. Фото: Химлайн
Активный контроль коррозии предполагает использование расходуемого материала (часто цинка), который участвует в реакциях коррозии, а не металлической подложки. Пассивная защита предполагает нанесение барьерного материала, препятствующего попаданию агрессивных реагентов и воды на поверхность металлической подложки. Эти покрытия и пленки также часто обеспечивают дополнительную защиту от ударов, истирания и других механических повреждений.
Учитывая очень широкое использование металлов и широкий спектр типов металлов, ожидаемые рабочие характеристики значительно различаются, как и приемлемое соотношение цены и баланса. Различные технологии покрытия отвечают различным требованиям; выбор наилучшей технологии покрытия для применения может быть сложной задачей. Вот несколько рекомендаций.
Традиционная технология: эпоксидные смолы
Существует два основных класса технологий покрытий, признанных за защитные свойства: эпоксидные смолы и системы полиуретанового типа, которые включают полиуретаны, полимочевины и гибриды этих двух химических веществ.
Эпоксидные смолы широко используются в качестве антикоррозионных покрытий для металлических изделий, наносимых в заводских условиях, поскольку они обладают отличной адгезией к металлам и обладают высокой влаго-, химической и ударопрочностью. Они по-прежнему широко используются в качестве грунтовки (иногда с высоким содержанием цинка) в многослойных системах, в том числе с различным химическим составом верхнего покрытия (акриловые краски для легких условий эксплуатации, эпоксидные смолы, силиконы, полиуретаны и полимочевины для средних и тяжелых условий эксплуатации). . Большинство эпоксидных покрытий, используемых сегодня, представляют собой составы с высоким или 100%-ным содержанием твердых веществ, которые соответствуют строгим экологическим нормам, касающимся выбросов летучих органических соединений (ЛОС).
Однако у эпоксидных покрытий есть ограничения, которые вызвали интерес к альтернативным технологиям защиты от коррозии. В частности, эпоксидные покрытия не очень гибкие и могут растрескиваться в приложениях, связанных с движением подложки, высоким износом или сильными ударами. Они также плохо работают при низких температурах (становятся хрупкими) и со временем желтеют при наружном применении из-за деградации под воздействием УФ-излучения.
По этим причинам полиуретановые и производные технологии покрытия все чаще используются в качестве антикоррозионных покрытий для OEM-металлов из-за их большей гибкости в сочетании с высокой адгезией и высокой устойчивостью к влаге, химическому воздействию и ударам.
Химия полиуретанов и полимочевины
Изоцианаты используются для синтеза как полиуретановых, так и полимочевинных смол. Полиуретаны получают, когда диизоцианаты (или полиизоцианаты) реагируют с полиолами, а полимочевины образуются, когда они реагируют с аминами. В гибридных системах изоцианаты реагируют со смесью аминов и полиолов. Для многих полиуретанов (за исключением, например, систем, отверждаемых влагой) требуется катализатор, чтобы обеспечить быструю реакцию изоцианатных и полиольных компонентов. С другой стороны, изоцианаты быстро реагируют с аминами, поэтому для образования полимочевины не требуется катализатор.
Для синтеза полиуретанов, полимочевины и гибридов доступен ряд изоцианатных, полиольных и аминовых реагентов. Изоцианаты могут быть алифатическими или ароматическими. Ароматические соединения (такие как дифенилметандиизоцианат (МДИ) и толуолдиизоцианат (ТДИ)) содержат связи, способные поглощать УФ-излучение, что приводит к их разрушению и нежелательному пожелтению покрытий. В результате алифатические изоцианаты (такие как гексаметилендиизоцианат (ГДИ) и изофорондиизоцианат (ИФДИ)), которые не имеют этих связей, часто предпочтительнее для синтеза связующих полиуретан/полимочевина, предназначенных для приготовления наружных покрытий.
Полиэфиры, сложные полиэфиры и поликарбонаты являются типами полиолов, наиболее широко используемых для производства полиуретанов и гибридных полимеров. В некоторых случаях полиол содержит более одного типа связи. Для некоторых применений предпочтительны специальные полиолы, такие как поликапролактоны. Длина полиольной цепи оказывает существенное влияние на твердость (короткая) и гибкость (длинная) покрытия, а тип полиола влияет на такие свойства, как химическая стойкость и влагостойкость.
Железнодорожный электрический блок управления, обработанный гибридной полимочевиной для получения прочного толстопленочного защитного покрытия. Фото: Химлайн
Диамины, используемые для получения чистых полимочевин и гибридов, обычно представляют собой полиамины. Часто используются два разных типа: полимерные смолы с концевыми аминогруппами, обычно полиэфирамины, и удлинители цепи с концевыми аминогруппами, как правило, чистые полиамины. Можно использовать как первичные, так и вторичные амины, при этом вторичный амин реагирует медленнее. Гибриды могут быть образованы путем взаимодействия изоцианатов с физической смесью полиолов и диаминов или путем включения гидроксильных групп в полиамин (часто удлинитель цепи).
Полиуретаны
В то время как традиционно двухкомпонентные (2K) системы покрытия на основе растворителя, полиуретаны также доступны в виде 1K полиуретановых дисперсий на водной основе, 2K систем на водной основе и 100K составов с высоким и 2% содержанием твердых веществ. Первоначальные системы на водной основе не работали так же хорошо, как их аналоги на основе растворителей, а также страдали от проблем с применением. Однако достижения в технологии полиуретанов привели к разработке многих дисперсий полиуретанов, свойства которых ближе к свойствам систем на основе растворителей. Системы со 100%-ным содержанием твердых частиц также изначально представляли трудности при применении, но и здесь достижения в области методов нанесения и оборудования позволили преодолеть эти трудности.
Сшивание, происходящее при формировании полиуретановой пленки, придает этим покрытиям специфические свойства. Они демонстрируют превосходное сохранение блеска и цвета (для пигментированных составов; также возможны прозрачные верхние покрытия) в сочетании с хорошей химической и влагостойкостью даже для тонкопленочных покрытий, что имеет решающее значение для применений, где вес имеет значение (например, в автомобильной и аэрокосмической промышленности). отрасли). Алифатические полиуретаны также устойчивы к ультрафиолетовому излучению для наружного применения. Механические свойства полиуретановых покрытий включают высокую ударопрочность, стойкость к истиранию и царапанью.
Поскольку полиуретаны состоят из двух отдельных компонентов — полиизоцианатной и полиольной частей, — их свойства можно настраивать путем выбора различных строительных блоков изоцианата и полиола. В результате можно получить полиуретановые покрытия, которые варьируются от очень гибких (эластомерных) до очень жестких. Кроме того, полиуретановые покрытия могут иметь уникальное сочетание гибкости/удлинения и жесткости, чего невозможно достичь с эпоксидно-акриловыми системами. Также они обладают отличной адгезией к разным основаниям, в том числе к металлу. Таким образом, одна линейка продуктов часто может использоваться для нескольких приложений, что может снизить затраты на содержание запасов. Кроме того, для легких и средних условий эксплуатации полиуретаны можно использовать в качестве отдельных покрытий, наносимых непосредственно на металл, что устраняет необходимость в грунтовке, что также снижает материальные и трудовые затраты.
Полиуретановые покрытия довольно быстро отверждаются даже при более низких температурах, но для большинства из них требуется катализатор. Исключением являются влагоотверждаемые системы, в которых вода в воздухе действует как катализатор. Эти системы подходят для использования во влажных условиях. С другой стороны, большинство полиуретановых покрытий со 100% содержанием твердых веществ более чувствительны к влаге (подвержены вздутию), чем другие технологии, включая эпоксидные смолы, полимочевины и гибриды ПУ/полимочевины, из-за необходимости использования катализатора. Полиуретановые покрытия на основе растворителя обычно наносятся в виде тонких пленок (толщина сухой пленки < 5 мил) с использованием обычных безвоздушных распылителей, в то время как системы со 100%-ным содержанием твердых веществ могут наноситься на более толстые пленки (толщина сухой пленки>20 мил), но требуют использования многокомпонентная технология распыления, которая автоматически смешивает компоненты смолы и катализатора перед распылением. Для эксплуатации этого сложного оборудования требуются обученные/лицензированные аппликаторы.
OEM-приложения для полиуретановых покрытий охватывают широкий спектр отраслей промышленности. Наносимые на заводе системы на основе растворителей (включая составы с высоким содержанием твердых частиц) широко используются в мебельной, краснодеревной и напольной промышленности. Полиуретановые покрытия также в некоторой степени используются в автомобильной промышленности для нанесения на днище, внутренние и наружные поверхности (грунтовка, базовое покрытие, верхнее покрытие), а также для покрытия кузовов грузовиков (как на заводе, так и на вторичном рынке). Все типы полиуретановых покрытий находят применение в общепромышленном металле, тяжелом оборудовании и пластике в качестве грунтовки, верхнего и прозрачного покрытия. Жесткие полиуретановые системы, наносимые непосредственно на металл, используются для OEM-покрытия труб и стальных резервуаров для хранения, в то время как эластомерные системы, применяемые в качестве вспененного твердого покрытия, предназначены для гидроизоляции и долговечности в архитектурной отделке, тематических развлекательных приложениях и иногда строительных панелях.
Мягкая резная панель из пенополистирола защищена герметиком из полимочевины, образуя прочную поверхность, поддающуюся окрашиванию. Фото: Химлайн
Полимочевинные эластомеры
Полимочевинные покрытия представляют собой 100% твердые составы с нулевым содержанием летучих органических соединений, которые быстро отверждаются (всего за 30 секунд) без необходимости использования катализатора или тепла даже при низких температурах (до -°20 C). Из-за характера мочевинной связи они не чувствительны к влаге; образование пузырей не происходит, даже когда полимочевины наносятся на подложки в присутствии жидкой воды. Как и в случае с полиуретанами, образование сшитых сетей в полимочевинных пленках придает превосходные механические свойства, но улучшенная сегментация жестких блоков/мягких блоков в полимочевинах приводит к повышению твердости/жесткости, устойчивости к разрыву и истиранию, а также к атмосферным воздействиям, термоудару и ударопрочности. Связи с мочевиной также способствуют повышению химической и водостойкости. Комбинация изоцианатных и полиольных сегментов с концевыми аминогруппами обеспечивает привлекательное сочетание гибкости и твердости.
Полиуретановое покрытие наносится для защиты аудиобокса от повреждений при обращении, ударах и стихии. Фото: Химлайн
В отличие от полиуретанов, полимочевины можно наносить при очень высокой толщине пленки. В результате они могут служить не только слоями защитного покрытия, но и способствовать структурной целостности подложки. Они прилипают к целому ряду подложек, включая бетон, металлы, дерево, композиты, пенопласт и другие.
Однако при работе с полимочевиной возникают проблемы. При первом внедрении полимочевины часто страдали от смачивания подложки, межслойной адгезии и дефектов поверхности. Развитие как сырья, так и оборудования для нанесения помогло преодолеть эти недостатки. Тем не менее, правильное смешивание имеет решающее значение для оптимального образования пленки и адгезии. Как и в случае полиуретанов со 100%-ным содержанием твердых веществ, для нанесения полимочевины требуются многокомпонентные распылители высокого давления, а также необходима подготовка аппликаторов, чтобы операторы понимали, как определять оптимальные условия смешивания и распыления. Эластомеры на основе полимочевины обычно не подходят для применений, требующих тонких (< 5 мил) покрытий.
Как правило, покрытия из полимочевины предпочтительнее в качестве верхних покрытий для быстрого отверждения (быстрое время выполнения работ), основа с покрытием будет подвергаться воздействию экстремальных условий, а внешний вид не имеет решающего значения. Кроме того, они используются в тех случаях, когда более тонкий верхний слой (полиуретановый или другой) может быть поврежден, что может привести к проблемам с коррозией и деградацией. Полимочевины также часто выбирают для замены эпоксидных смол в приложениях, где важны удлинение и ударопрочность, потому что эпоксидные смолы часто трескаются и расслаиваются в таких условиях. Примеры включают гидроизоляционные покрытия OEM и покрытия для рельсов и барж. В общем, полимочевины часто используются в полевых условиях из-за их нечувствительности к влаге и температуре. Применение на месте включает покрытие крыш, труб и резервуаров, облицовку кузовов грузовиков, облицовку больших резервуаров (линии грузовых судов, вагоны для перевозки насыпных грузов), настилы для автомобильных стоянок, мосты и морскую защиту.
Полимочевинные покрытия на основе полиаспарагинового эфира представляют собой более новую технологию, основанную на реакции изоцианатов с алифатическими полиаспарагиновыми эфирами (алифатическими диаминами). Эти покрытия обычно отверждаются медленнее, чем полимочевины, и их можно наносить на более тонкие пленки. Как и полиуретаны, они наносятся с помощью обычных безвоздушных распылителей. Таким образом, они часто используются в тех же приложениях, которые могут использовать PU.
Гибриды – лучшее из обоих
Использование смесей полиолов с концевыми аминными и гидроксильными группами создает еще больше возможностей для тонкой настройки свойств гибридных покрытий. Не только внешний вид, твердость/гибкость и механические свойства, но и реакционную способность этих покрытий можно регулировать, выбирая различные изоцианаты, полиэфирамины и полиолы. Контроль времени отверждения позволяет создавать пленки от гладких до текстурированных с желаемым внешним видом поверхности в сочетании с более высокими характеристиками полимочевины.
Гибриды, как правило, представляют собой составы со 100%-ным содержанием твердых веществ, которые быстро отверждаются (требуется катализатор) и могут применяться в высокопленочных покрытиях. Они имеют хорошее удлинение и гибкость в сочетании с отличной химической стойкостью и устойчивостью к растворителям, а также устойчивостью к истиранию и ударам. Как и полимочевины, их можно наносить при низкой температуре. Тем не менее, нанесение гибридных покрытий менее сложное (более простое смешивание ударным способом), чем нанесение полимочевины, хотя по-прежнему требуется многокомпонентное оборудование для распыления и обучение специалистов по нанесению.
Гибридные покрытия из полиуретана и полимочевины можно адаптировать под требования заказчика, что привело к их использованию в различных областях, где требуются как высокие характеристики полимочевины, так и привлекательная отделка. Следовательно, они часто предпочтительнее полимочевины, потому что гибриды могут соответствовать этим требованиям и по-прежнему обеспечивают быстрое время выполнения работ, и делают это по более низкой цене, чем покрытия из чистой полимочевины. Наиболее распространенные OEM-компоненты используются для защиты от коррозии и гидроизоляции, где не требуется высокая производительность полимочевины, а гибриды обеспечивают более привлекательные решения с точки зрения соотношения цены и качества. В некоторых случаях предпочтение отдается гибридам, поскольку они обладают уникальным набором свойств, которых нельзя достичь с помощью системы из чистого полиуретана или полимочевины. Гибриды также находят применение во вторичной защитной оболочке поверх бетона и геотекстиля.
Сделать правильный выбор
Существуют полиуретановые, полимочевинные и гибридные технологии покрытия ПУ/полимочевины, доступные практически для любого вообразимого применения OEM-покрытий. Эти химические вещества предлагают ряд свойств, подходящих для различных условий применения и требований к производительности. Факторы, которые следует учитывать при выборе защитного покрытия для данного применения, включают: тип подложки, технологию нанесения, условия, в которых должно работать покрытие, время отверждения, желаемую толщину пленки и требования к характеристикам (адгезия, внешний вид, механические и прочностные свойства).
Стоимость также является ключевым фактором при выборе технологии покрытия. Полиуретановые покрытия являются наименее дорогими, полимочевинные – наиболее дорогостоящими, а гибридные покрытия находятся между ними. Часто считается, что полиуретаны предлагают лучший компромисс между стоимостью и производительностью. Гибриды, с другой стороны, предлагают 80% преимуществ полимочевины примерно на 50% дополнительных затрат по сравнению с полиуретанами.
Тонкопленочные полиуретаны подходят для применений, где требуются производительность и высокое качество отделки. В менее требовательных случаях они могут наноситься в виде одного слоя (например, непосредственно на металл), но часто используются в качестве верхнего слоя, когда поверхность с покрытием должна быть защищена от более экстремальных условий.
Полимочевины, которые можно распылять в плохих условиях, в том числе при экстремальных температурах и высокой влажности, обычно используются для наружного применения или на месте. Полиуретаны и гибриды, для отверждения которых требуются катализаторы, здесь не подходят. Менее дорогие гибриды предпочтительны для OEM-приложений, где не требуются более высокие характеристики отверждения полимочевины, но желательны аналогичные свойства нанесенной пленки.
