Общество с ограниченной ответственностью

Компания " АВАНГАРД "

судебные экспертизы, оценка, метрология, юридическая помощь

 

Тел.: + 7 (863) 623-66-99; +7-928-143-70-12; +7-928-184-10-74;E-mail: AVANGARD-61@yandex.ry

 

Экспертиза лакокрасочных и пленочных покрытий

 

Стремительное развитие современной техники и технологических процессов невозможно себе представить без совершенствования и внедрения новых материалов покрытий используемых поверхностей и технологий их производства.

Все существующие виды покрытий подразделяются на Полимерные композиционные материалы (ПКМ), Лакокрасочные материалы (ЛКМ) и иные пленочные покрытия используемые во всех областях производства и потребления.

Лакокрасочные материалы (ЛКП)  - это композиционные составы, наносимые на отделываемые поверхности в жидком или порошкообразном виде равномерными тонкими слоями образующие в результате высыхания или отвердения защитную декоративную плёнку, имеющую прочное сцепление (адгезией) с основанием. Сформировавшуюся плёнку называют лакокрасочным покрытием, свойством которого является защита поверхности от внешних воздействий (воды, коррозии, температур, вредных веществ), придание ей определённого вида, цвета и фактуры.

Полимерное пленочное покрытие (ППП) - композитный материал произведенный  на базе полимеров.  Нанесенная на поверхность основания пленка из полимера  обладает высокой эластичностью и практически неизменностью  своих линейных размеров при  любых климатических условиях эксплуатации. Такие покрытия имеют низкую стоимость и  используются в различных  сферах.

Пленочные полимерные композиционные материалы (ПКМ) – отвердевший композит, включающий в себя наполнитель (стеклянные волокна, базальтовые волокна или углеволокна), и полимерную матрицу – смолы различных видов. Волокна служат для армирования материала и придают ему необходимую прочность. Связующее соединяет наполнитель в единое изделие, что позволяет максимально использовать прочностные характеристики наполнителя и перераспределению усилий между волокнами, защищает волокно от коррозионноактивных сред.

К иным пленочным покрытиям относятся различного рода составы нанесенных слоев на различные виды продукции ( например в медицине пленочное покрытие различных лекарственных препаратов (таблетки) в пищевой промышленности различные глазури и т.д.)

Любой из видов существующего слоя покрытия выполняет несколько функций ( декорация, антикоррозионная защита, уплотнения или скрепления основы)

Ежегодно пленочные покрытия все более уверенно завоевывают свое место на рынке в области производства и потребления. 

Пленочные покрытия можно без сомнения отнести к наиболее перспективным компонентам как современного, так и будущего промышленного производства.

Лакокрасочные и пленочные покрытия постоянно совершенствуются, повышаются как их  декоративные качества, так и устойчивость к атмосферным климатическим, химическим, технологическим и эксплуатационным воздействиям, что позволяет использовать ПП для различных бытовых, производственных сфер в различных климатических зонах.

Лакокрасочные материалы

ЛКМ подразделяются на следующие группы:

•  Краска;
• Эмаль;
• Лак;
• Грунтовка;
• Шпатлевка;
• Антисептек

 По типу основного связующего лакокрасочные материалы подразделяются на:

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе поликонденсационных смол:

• АУ - Алкидноуретановые;
• УР - Полиуретакновые;
• ГФ - Глафталевые;
• ФА — Фенолоалкидные;
• КО — Кремнийорганические;
• ФЛ — Фенольные;
• МЛ — Меламиновые;
• ЦГ — Циклогексаноновые;
• МЧ — Мочевинные (карбамидные);
• ЭП — Эпоксидные;
• ПЛ — Полиэфирные насыщенные;
• ЭТ — Этрифталевые;
• ПФ — Пентафталевые;
• ЭФ — Эпоксиэфирные;
• ПЭ — Полиэфирные ненасыщенные.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе полимеризационных смол:

• АК — Полиакрилатные;

• АС — алкидно-акриловые краски;

• МС — Масляно- и алкидностирольные;

• ВА — Поливинилацетатные;

• НП — Нефтеполимерные;

• ВЛ — Поливинилацетальные

• ФП — Фторопластовые

• ВС — На основе сополимеров винилацетата

• ХВ — Перхлорвиниловые

• КЧ — Каучуковые

• ХС — На основе сополимеров винилхлорида

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе природных смол:

• БТ — Битумные
• ШЛ — Шеллачные
• КФ — Канифольные
• ЯН — Янтарные
• МА — Масляные

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе эфиров целлюлозы:

• АБ — Ацетобутиратоцеллюлозные
• НЦ — Нитроцеллюлозные
• АЦ — Ацетилцеллюлозные
• ЭЦ — Этилцеллюлозные

На упаковке после букв через дефис стоят цифры, указывающие, для каких работ этот материал предназначен:

• 0 — грунтовка
• 00 — шпатлёвка
• 1 — атмосферостойкая (для наружного применения)
• 2 — ограниченно атмосферостойкая (для внутреннего применения)
• 3 — консервационные краски
• 4 — водостойкие
• 5 — специальные эмали и краски
• 6 — маслобензостойкие
• 7 — химически стойкие
• 8 — термостойкие
• 9 — электроизоляционные и электропроводные

Вторая и последующая цифры обозначают номер разработки и на бытовом уровне никакой информации не несут. И лишь у масляной краски (МА) вторая цифра обозначает вид олифы.

Между второй и третьей группами знаков ставится дефис (эмаль МЛ-12, лак ПФ-2).
После номера, присвоенного материалу, допускается также добавлять буквенный индекс, характеризующий некоторые особенности материала. Например, ГС — горячей сушки, ХС — холодной сушки, ПМ — полуматовый и т. п.

Цвет материала, который ставится в конце шифра, обозначается полным словом — голубой, жёлтый и др. Например, «Эмаль ХВ—113 голубая» — эмаль перхлорвиниловая, для наружных работ, голубая.

Четвёртая группа обозначения — это просто порядковый номер, присвоенный лакокрасочному материалу при его разработке, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами (эмаль МЛ-111, лак ПФ-283). 

Пятая группа  обозначения — (для пигментированных материалов) указывает цвет лакокрасочного материала — эмали, краски, грунтовки, шпатлёвки — полным словом (эмаль МЛ-1110 серо-белая). Исключения из общих правил: При обозначении первой группы знаков для масляных красок, содержащих в своём составе только один пигмент, вместо слова «краска» указывают наименование пигмента, например «сурик», «мумия», «охра» и т. д. (сурик МА-15).

 

Для ряда материалов между первой и второй группой знаков ставятся индексы:

• Б — без летучего растворителя
• В — для водоразбавляемых
• ВД — для вододисперсионных
• ОД — для органо-дисперсионных
• П — для порошковых

Третью группу знаков для грунтовок и полуфабрикатных лаков обозначают одним нулём (грунтовка ГФ-021), а для шпатлёвок — двумя нолями (шпатлёвка ПФ-002). После дефиса перед третьей группой знаков для густотёртых масляных красок ставится один ноль (сурик МА-015).

В четвёртой группе знаков для масляных красок вместо порядкового номера ставят цифру, указывающую, на какой олифе изготовлена краска:

• 1 — натуральная олифа
• 2 — олифа «Оксоль»
• 3 — глифталевая олифа
• 4 — пентафталевая олифа
• 5 — комбинированная олифа

В некоторых случаях для уточнения специфических свойств лакокрасочного покрытия после порядкового номера ставят буквенный индекс в виде одной или двух прописных букв:

• В — высоковязкий;
• М — матовый;
• Н — с наполнителем;
• ПМ — полуматовое;
• ПГ — пониженной горючести и т.д.

Полимерно-композиционные  материалы

 

Целью изготовления полимерного пленочного покрытия, является – создание ровной гладкой аэродинамической поверхности, позволяющей скрыть неровности поверхности деталей и сборочных единиц (ДСЕ) в виде участков с обедненным содержанием связующего, раковин, проявлений текстуры наполнителя и т. д. При этом пленочное покрытие должно обеспечить:

– формирование равномерного аэродинамического потока в проточной части;

– снижение эрозионного воздействия динамической пыли на поверхности ДСЕ относительно основного материала без пленочного композиционного покрытия;

– уменьшение пористости поверхности для снижения или полного исключения сорбции жидкостей и газов из окружающей среды;

– обеспечение возможности нанесения ЛКП и сокращение трудоемкости подготовки поверхности под покраску, создание эстетичного внешнего вида.

Выбор компонентов и разработка композиции полимерного пленочного покрытия

 

Создание композиции полимерного пленочного покрытия с высокой технологичностью и необходимой рабочей температурой возможно путем использования эпоксидных смол с высокой удельной функциональностью (УП-643, ЭН-6, ЭТФ, ЭХД, УП-610) в сочетании с системой контроля текучести, т. е. композиции, состоящей из термопласта и большого количества микроразмерных наполнителей.

В качестве основы композиции полимерного пленочного покрытия выбрали эпоксиноволачную смолу, которая за счет высокой функциональности позволяет получить теплостойкую композицию, а благодаря своему молекулярному строению значительно снижает реакционную способность эпоксидного связующего для многослойного полимерного пленочного покрытия, поскольку в результате особенности своей молекулярной структуры образует объемные боковые цепочки в процессе взаимодействия смолы с отвердителем, что приводит к активной блокировке реакционных групп и увеличивает технологическую жизнеспособность композиции.

В качестве дополнительной бифункциональной смолы использовали эпоксидиановую смолу, которая является относительно низкомолекулярной фракцией эпоксидиановых смол на основе бисфенола А и в сочетании с эпоксиноволачной смолой позволяет получить высокопрочные композиции вследствие снижения структурной напряженности систем, получаемых на основе полифункциональных смол.

Смола марки DER330 является широкодоступной и содержит малую долю летучих компонентов, что является условием получения бездефектной поверхности пленочного покрытия.

Для повышения эластичности пленочного покрытия при раскрое и выкладке, снижения растекания и исключения расслаивания композиции в процессе формования, в состав композиции полимерного пленочного покрытия вводится термопласт, который благодаря своей химической природе позволяет придать композиции необходимые технологические свойства, а высокая температура стеклования позволяет использовать его при температурах до 200°С.

Микродисперсный наполнитель позволяет получить высоконаполненную тиксотропную композицию, реологические свойства которой позволяют реализовать равномерное покрытие на изделии в процессе формования. В состав композиции также добавляют титановые белила для придания ей белого цвета и непрозрачности, что обуславливает хороший внешний вид поверхности ПКМ с нанесенным пленочным покрытием.

Таким образом, разработанная композиция представляет собой однокомпонентную систему с длительной жизнеспособностью.

Для переработки композиции полимерного пленочного покрытия в пленку важное значение имеют вязкостные характеристики композиции и их изменение со временем. Исследование процесса формования пакета препрега с пленочным покрытием показало, что необходимым условием для использования пленки композиции по выбранной технологии является высокая вязкость и тиксотропный характер системы.

Проведено исследование реологических характеристик образцов композиции с определением вязкости связующего при динамическом нагревании со скоростью 2°С/мин (рис. 1). Достаточно низкая вязкость композиции (˂200 Па·с) при температуре 120°С дает возможность использовать данную композицию для изготовления пленочного покрытия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Зависимость кажущейся вязкости образца композиции связующего от температуры при нагревании со скоростью 2°С/мин

 

Композиция за счет высокого содержания термопласта и микродисперсного наполнителя имеет сильно выраженный неньютоновский характер течения. Для определения зависимости вязкости от усилия проведен эксперимент в режиме контроля усилия при температуре 120°С (рис. 2). Полученные данные свидетельствуют от том, что в процессе переработки под нагружением вязкость связующего значительно снижается, что упрощает процесс переработки. Так, при усилии 100 Па вязкость снижается с 950 до 200 Па·с, а при усилии 800 Па вязкость снижается до 80 Па·с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Зависимость кажущейся вязкости образца композиции от усилия при изотермической выдержке при температуре 120°С

 

Кроме того, при малых нагрузках композиция пленочного покрытия практически не способна к течению из-за высокой вязкости (˃500 Па·с), что способствует образованию качественной поверхности в ходе формования изделий из ПКМ с полимерным пленочным покрытием – без подтеков и поводок.

 

Полимерно-пленочные материалы в покрытии

 

Пленка из полимеров применяемая в покрытии – состав покрытия который производится на основе существующих  полимерных образований.

Полимерное покрытие  обладает высокой эластичностью, прочностью не низменностью  своих линейных размеров при изменении климатических условиях. В мире существует большое  количество видов применяемых полимеров. Популярность этого вида покрытия обусловлено тем, что несмотря на его низкую стоимость, он может использовать во многих сферах.

Каждый состав полимерного покрытия имеет свои показатели технологических свойств и соответственно свое предназначение в примененнии.

Основные свойства полимерного покрытия: плотность; химстойкость; прочность; теплостойкость; эластичность; газопроницаемость; водопоглощение.

Вариант технологического процесса использования зависит от задач предназначения.

При производственном процессе применения указанных технологий изготовления, нанесения и дальнейшей эксплуатации пленочного покрытия возникают проявления брака, повреждения пленочного покрытия и соответственно приводится в негодность основа декорированная или защищаемая нанесенным пленочным покрытием. Для установления причин повреждения пленочного покрытия и  прихода в негодное состояние основы покрытой пленочным материалом проводится исследование и экспертиза пленочного материала.

Экспертиза лакокрасочных и пленочных покрытий - представляет собой комплекс проводимых мероприятий по исследованию, испытанию в области лакокрасочных  и пленочных материалов.

Исследования производятся на предмет химического состава взятого образца материала его техническое и химическое состояние на дату проводимого исследования или испытания, а так же определение его адгезивных и защитных свойств.  

Целью производства экспертизы пленочных покрытий -  является выявление всех дефектов лакокрасочного покрытия, появившихся вследствие нарушения каких-либо технологических процессов или по причине неправильной эксплуатации или выполнению ремонтных воздействий.

 

Методики производства исследований экспертиз ЛКиПП

Микроскопическое исследование

 

С сданного вида исследования начинается экспертиза. Применяя данный метод эксперт может изучать не только поверхности, но и поперечные срезы, сколы и шлифы пленочных покрытий.

Применяя оптический микроскоп, эксперт способен определить такие морфологические признаки, как:

- цветовую гамму пленочного покрытия;

- наличие, количество, толщину, порядок нанесения и уровень адгезии слоев покрытия;

- различные инородные включения в слоях и в межслойном пространстве пленочного покрытия;

- отпечатки, рельефный профиль поверхности пленочного покрытия и основы;

- наличие пор, вздутий, каверн и прочих дефектов, связанных с технологией нанесения или условиями эксплуатации.

 Полученные результаты  позволяют уже на начальном этапе выявить признаки, позволяющие установить идентичность объектов исследования.

 Электронный микроскоп применяется для более детального изучения материалов, или в случае, когда иные способы не дают возможности решить поставленные задачи, например:

- выявление признаков технологического характера, связанных с составом краски или формированием слоев покрытия;

-  определение признаков, связанных с эксплуатацией ЛКиПП  и причин их  отслаивания, шелушения, меления, царапин и иных выявленных дефектов, браков.

При отсутствии возможности определения тождества объектов на основе морфологических признаков не представляется возможным, эксперт использует  методы химического микроанализа в исследовании.

    Химический микроанализ

 

С химического микроанализа эксперт определяет состав  ЛКиПП  органического или неорганического он происхождения, определяет, к какому из видов состава он относится, устанавливает качественный состав компонентов наполнителя. Этим же методом производится оценка качества связующего вещества при его наличии.

Для производства анализа необходим изъятый образец  покрытия

Молекулярный спектральный анализ

 

Данный способ исследования предназначен для определения  типа  пленкообразующего компонента, пластификатора и наполнителя  ЛКиПП.

Эффективность данного метода исследования зависит от качества, класса и предназначения используемого исследовательского оборудования.

     Атомно-эмиссионная спектрография

 

Данный способ исследования позволяет эксперту зафиксировать в составе объекта исследования  наличие и минеральных элементов, ЛКиПП.

Этот способ помогает быстро получить развернутую информацию об изучаемом объекте.

Наиболее распространенной разновидностью эмиссионного спектрального анализа является лазерный микроспектральный анализ (ЛМА), позволяющий исследовать ЛКиПП послойно, не разделяя слои.

С помощью ЛМА можно узнать количественное и качественное соотношение минеральных примесей, содержащихся в исследуемом образце ЛКиПП.

 

Рентгеноспектральный анализ

Преимуществом  локального  рентгеноспектрального анализа является возможность у эксперта не производить отделение элементов для исследования от исследуемого объекта, а само исследуемое покрытие не подвергается процедуре разрушения, тем самым не изменяет свои первоначальные свойства.

Рентгеновский фазовый анализ

 

Данный метод исследования является высокочувствительным методом, с его помощью эксперт может определить виды красителей, наполнителей  их смесей и прочих добавок и компонентов входящих в фазовый состав исследуемого пленочного покрытия, а также исследовать дифференцировать полиморфные модификации определенного пигмента.

Применение данного вида  исследования не требует каких либо изменений или разрушения самого объекта, результаты выражаются в количественных и качественных показателях, для наглядности они сопровождаются рентгеном и дифрактограммами.

Выполненные исследования нашими экспертами отвечают современными требованиям научно и лабораторно апробированных методов,  соответствуют высокому критерию объективности, всесторонней полноты исследований.

Если вы стали заложниками негативной ситуации и вам нужна помощь, хотите иметь правдивую информацию наши эксперты помогут вам и дадут исчерпывающий ответ.