Zinga®. Холодное оцинкование.

Почему покрытия Zinga — не лакокрасочные материалы

В настоящий момент на рынке существует множество предложений как от зарубежных производителей антикоррозионных цинкнаполненнных красок, а в последние годы и отечественные производители пытаются создать нечто подобное, причем весьма широкого диапазона применения. Каждый из материалов имеет те или иные преимущества в той или иной сфере применения, но при всех их общих достоинствах состав Zinga создан для способа холодного оцинкования, а не для антикоррозионной системы ЛКМ.

Многие производители собственных цинксодержащих лакокрасочных материалов пытаются определить их нанесение на металл термином «холодное оцинкование» или «гальванизация», забывая при этом о важных требованиях к такого рода покрытиям, изложенных в международных стандартах. А именно: максимальные размеры фракции цинковых частичек, взвешенных в полимерном связующем, их процентное содержание в готовом к нанесению составе и в сухом полимеризованном слое покрытия, а также показатель электропроводности полимеризованного покрытия, т. е. его удельное электрическое сопротивление на единице поверхности. Помимо этого, с экономической точки зрения в общей смете затрат по нанесению защитного покрытия, как правило, в среднем только 30% занимает стоимость материалов, а остальные 70% занимает подготовка поверхности и самого материала, а также его нанесение. Здесь наибольшее значение имеют допустимая степень подготовки поверхности металла и количество наносимых слоев для обеспечения сопоставимых сроков гарантированной защиты готового изделия от коррозии. Весьма важна и подготовка самого материала перед нанесением и его живучесть после такой подготовки. Следует отметить, что именно двухкомпонентные материалы на эпоксидной или полиуретановой основе весьма токсичны и сложны в подготовке материала перед нанесением, а также имеют весьма короткий срок «живучести» (2—3 часа), тогда как однокомпонентный материал, при условии герметичности тары, может быть в любое время реанимирован при помощи стандартного растворителя и готов к использованию.

Принято условно разделять защиту металлов от коррозии на:

  • активную (гальваническую), при которой материал покрытия (в нашем случае — цинк) и защищаемый металл (в нашем случае — железо) образуют гальванопару, где защищаемый металл является катодом (катодная защита), а наносимое покрытие является по отношению к нему анодом;
  • пассивную, которая обеспечивает образование пленочного (барьерного) защитного покрытия, удерживаемого на поверхности защищаемого металла за счет адгезии, изолирующего защищаемый металл от неблагоприятного воздействия агрессивных сред. Это могут быть окислы самого защищаемого металла, химически устойчивые интерметаллические соединения, химически стойкие полимеры или композиционные материалы на их основе.

Пассивная защита обеспечивается пленкообразующими лакокрасочными покрытиями, и содержание в них цинка обусловлено лишь потребностью «закупоривания» (герметизации) пористой структуры полимерного связующего за счет окисления зерен цинка до карбонатов в условиях атмосферного воздуха в присутствии влаги и соответствующего их «разбухания».

Цинксодержащие краски такие как, например: «Жидкий цинк» (Россия, Москва) или Liquid Zinc, и им подобные грунты не могут обеспечить «гальванизацию» и «холодное оцинкование», поскольку:

  1. Фракция частиц цинка в таких красках составляет 12—15 мкм, частицы имеют овальную (эллипсоидную), а не чешуйчатую форму. Это подразумевает то, что такая цинковая частичка в силу своей формы и геометрических размеров, не может быть анодом по отношению к железу, поскольку, будучи взвешенной в слое полимерного связующего, не обеспечивает надежного электрического контакта с железом, необходимого для эжекции в него «жертвенных» электронов. Таким образом, частичка цинка не образует гальваническую пару с железом, адгезия покрытия к защищаемой поверхности определяется в основном адгезией к ней полимерного связующего, а для ее обеспечения необходимо более тщательно готовить поверхность. Такое покрытие не является токопроводящим.
  2. В соответствии с требованиями международных стандартов в случае, если содержание цинка в готовом жидком составе менее 80% по массе, то покрытие этого состава не может обеспечить повсеместную гальваническую защиту железа и никак не может обеспечить 96% содержание цинка в сухом слое после испарения летучих веществ.
  3. Чистота цинковой пыли в Zinga 99,995%, тогда как чистота цинкового порошка в цинксодержащих красках составляет от 80 до 95%, (см. фото ниже). Благодаря чистоте цинка и его фракции обеспечивается качество покрытия ZINGA.
 

← Слева — цинковый порошок, используемый в красках.

Справа — цинковая пыль используемая в Zinga. →

 

Теперь подробно о составе Zinga в сравнении с цинксодержащими красками:

  1. Фракция цинковых частичек 3—5 мкм, частички имеют форму тонких чешуек толщиной от нескольких десятков до нескольких сотен атомных слоев. Размеры и форма частичек цинка обеспечивают хороший электрический контакт частичек между собой и с шероховатой поверхностью защищаемого металла, а сами частички приобретают положительный заряд за счет эжекции («жертвования») электронов в железо. Таким образом, покрытие является электропроводящим и образовывает с железом гальваническую пару.

    ← Слева — частички цинка в цинкосодержащих красках.

    Справа — частички цинка в Zinga. →

  2. Содержание цинка в пасте составляет не менее 81%, а в сухом слое — не менее 96%, поскольку часть полимера и растворитель, являясь летучими веществами, при высыхании покрытия испаряются.
  3. Цинковый состав однокомпонентен и имеет длительный срок хранения, при условии герметичности тары и соответствия качества используемого при вымешивании растворителя.
  4. В соответствии с ISO 12944 и ISO 9223 уменьшение толщины цинкового покрытия в категории С3 составляет не более 2,1 мкм в год. Таким образом, толщина покрытия в 40—60 мкм. для защиты от коррозии конструкционных углеродистых и низколегированных сталей на 15—20 лет в данной категории атмосферы более чем достаточна.
  5. Перед нанесением покрытия требуется подготовка поверхности Sa 2.5, а не Sa 3 как под цинксодержащие краски. Шероховатость под Zinga достаточна 15—20 мкм, тогда как для равной степени адгезии цинксодержащих красок необходимо обеспечивать шероховатость в 35—45 мкм, поскольку цинковые частицы размером в 12 мкм не могут обеспечить адгезию с металлом, подготовленным до шероховатости в 15 мкм.
  6. Все двухкомпонентные материалы имеют ограничения по температурному диапазону нанесения, критичны ко времени высыхания, требуют нанесения на абсолютно сухие без признаков ржавчины поверхности, тогда как Zinga может наноситься на влажную поверхность при температуре окружающей среды от −15 °C до +45 °C и на слегка поржавевшую поверхность (толщина слоя ржавчины до 70 мкм, поскольку такая ржавчина не препятствует образованию гальванической пары на поверхности).
  7. Поскольку цинкнаполненные краски не обеспечивают катодную защиту должным образом (см. фото ниже), а связи цинковых частиц в процессе эксплуатации объекта разрушаются под внешним воздействием окружающей среды, то такие цинксодержащие ЛКМ не могут применяться в самостоятельном антикоррозионном покрытии, а применяются только как грунты в многослойной системе лакокрасочных покрытий. Следует также обратить внимание на то, что нанесение каждого слоя ухудшает показатель трудоемкости и увеличивает удельный вес работ по сравнению со стоимостью материала в каждой конкретной смете затрат.
    Цинксодержащая краска с неорганической полимерной основой после 500 часов солевого тумана. Цинксодержащая краска с органической полимерной основой после 500 часов солевого тумана. ZINGA после 500 часов солевого тумана. Катодная защита обеспечивается.

  8. Ранее нанесенные слои Zinga могут быть покрыты новым слоем Zinga: при этом старый слой растворяется и соединяется с последующим, образуя единый слой Zinga, в то же самое время цинксодержащие краски не обладают этим свойством, их слои не смешиваются. В силу этого свойства, состав Zinga может быть использован для покрытия ранее оцинкованных горячим способом поверхностей.
    На поверхность слоя ZINGA напылено золото тонким слоем. Сверху нанесен еще один слой ZINGA Спустя 7 дней частицы золота смешиваются с двумя слоями, подтверждая факт смешивания слоев ZINGA. То же самое проделано с цинксодержащей краской. Пленка из золота остается неповрежденной, подтверждая факт сохранения двух покрытий в виде двух отдельных слоев.

Продукция компании Zinga Metall сертифицирована Госстандартом и Министерством здравоохранения Украины, России, Белоруссии, Узбекистана, Грузии. Поставка продукции сопровождается сертификатами Происхождения, Соответствия, Качества, Гигиеническими заключениями, Протоколами и Заключениями отраслевых лабораторий и проектных институтов Украины. Материалы имеют одобрение det Norske Veritas, внесены в Морской Регистр России и согласованы к применению с Морским Регистром Украины, продукция сертифицирована компанией SGS (Швейцария), исследованы и согласованы в независимой лаборатории B.N.F. Flumer в части Британской Комиссии Согласований (BBA, British Board of Agreement); материалы застрахованы компанией Concordia, торговые марки Zinga, Zinganization, Zingalu, Zingaceram и т. п. — защищены, в том числе и на территории Украины.

© 2004—2007 Zinga Metall & Co.
Дизайн — Александр Зайцев