Pozinkovaná ocel je široce používána pro kontrolu atmosférické koroze. Pro zlepšení odolnosti proti korozi nebo zdobení pozinkované oceli se často nechává natřít krycím lakem.
Nicméně, hlavní problém s galvanizovaná ocel spočívá v tom, že je obtížné dosáhnout dobré adheze. Ve vzduchem znečištěném prostředí totiž produkty koroze zinku na povrchu pozinkované vrstvy obsahují některé ve vodě rozpustné látky, které snižují výkonnost nátěrového filmu.
Kromě toho má zinek velmi vysokou aktivitu a bude interagovat s určitými složkami barvy. Reakce způsobila, že barva během několika měsíců odpadla. Vzhledem k výše uvedeným problémům je pozink obvykle používán jako obtížně natíratelný podklad, proto je nutné provést povrchovou úpravu na pozinkované vrstvě a speciálně vybrat barvu na pozink.
Chemické vlastnosti zinkového povlaku
Když je galvanizovaná vrstva vystavena atmosféře, dochází k počáteční chemické reakci, konkrétně ze zinku vzniká oxid zinečnatý. Počáteční fáze do cca 48 hodin po zinkování však obvykle neovlivňuje přilnavost barvy. Tato doba může být delší nebo kratší v závislosti na podmínkách skladování a expozice.
Kromě tvorby oxidu zinečnatého a hydroxidu zinečnatého je v raných fázích expozice běžná také tvorba směsi chloridu zinečnatého a síranu zinečnatého. Povrchový film vytvořený v rané fázi je volný a práškový, takže jej nelze použít jako dobrý základní nátěr. Přestože tvorba povrchového filmu nemusí být viditelná pouhým okem, může způsobit poškození nátěrového filmu.
Pozinkovaná vrstva je vystavena atmosféře. Po 8 měsících až 2 letech se vytvoří finální povrchová vrstva. Potřebný čas závisí na drsnosti prostředí. Finálním povrchem je základní film z uhličitanu zinečnatého, který je v podstatě inertní a těsně přilne k pozinkované vrstvě. Když je vnější povrch pozinkované vrstvy zcela přeměněn na uhličitan zinečnatý, může být úspěšně natřen na povrch. Tuto inertní, mírně drsnou povrchovou vrstvu je třeba před aplikací vrchního nátěru pouze tlakově vyčistit.
Jak je z výše uvedeného patrné, povrch galvanizované vrstvy má následující tři různé vývojové fáze:
(1) Čistý zinek – do 48 hodin po galvanizaci.
(2) Generujte oxid zinečnatý a hydroxid zinečnatý (a další látky) po dobu 48 hodin až 1 roku.
(3) Uhličitan zinečnatý se nakonec vyrábí od 8 měsíců do 2 let.
Ve druhém stupni, kdy se na povrchu pozinkované vrstvy tvoří oxid zinečnatý a hydroxid zinečnatý a jsou přítomny další nečistoty, je nejnebezpečnější nanést na něj vrchní nátěr a dojde k poškození nátěrového filmu.
Nanesením lakového filmu na povrch zinku, provedením dlouhodobého testu solnou mlhou nebo vystavením oceánské atmosféře lze po kontrole zjistit, že pod nátěrovým filmem vzniká velké množství rozpustného zinku, který je v důsledku katodové reakce pod nátěrovým filmem. Za prvé, někdy je pH alkálie generované pod nátěrovým filmem vyšší než 12, a když je pH 9, může reagovat se zinkem, čímž se alkálie spotřebovává, čímž se podporuje katodová reakce.
Anodová reakce je v rovnováze s katodovou reakcí a katodová reakce urychluje anodovou reakci, takže zinek vzniká nekonečně a na nátěrovém filmu a zinkovém povrchu se vytváří vrstva zinku. Tekutá vrstva zničila nátěrový film.
Povrchová předúprava pozinkované oceli před lakováním
Přestože má pozinkovaná vrstva dobrou odolnost proti korozi a ochranné vlastnosti, v některých případech je stále nutné nanášet na povrch pozinkované vrstvy tekutou barvu nebo práškový nátěr. Hlavním účelem je získat určitý dekorativní a maskovací efekt. Dvojitá ochrana organického povlaku a galvanizované vrstvy v korozním prostředí může prodloužit životnost ocelové konstrukce.
Obecně lze říci, že nanášení nátěru na ocelové pozinkované konstrukce není časově omezeno. Může být lakován brzy po zinkování nebo po ukončení stárnutí pozinkované vrstvy.
Povrchová úprava pozinkovaných ocelových konstrukčních dílů je nejvhodnější provést v krátké době po zinkování, protože po tuto dobu není povrch pozinkované vrstvy kontaminován olejem, mastnotou nebo jinými nečistotami. V této fázi lze k ošetření povrchu pozinkované oceli použít kteroukoli z následujících čtyř metod:
① Metoda Twash (TWash je ošetřovací prostředek, který dokáže stabilizovat oxid na povrchu galvanizovaných ocelových konstrukčních dílů. Modifikovaný roztok fosforečnanu zinečnatého na vodní bázi obsahující malé množství soli mědi).
② Metoda fosfátovacího primeru.
③ Komplexní metoda stárnutí (stárnutí 8 měsíců až 2 roky).
④ Metoda otryskávání světlem.
Účelem povrchového čištění pozinkované oceli před lakováním je odstranění nečistot na povrchu a ztráta pozinkované vrstvy by měla být co nejmenší. Běžně používané metody povrchového čištění galvanizované oceli zahrnují alkalické čištění, čištění roztokem amoniaku a čištění rozpouštědlem. Některé čisticí prostředky budou reagovat s některými povlaky. Při výběru čisticího prostředku se proto obraťte na příslušnou firmu, abyste měli komplexní přehled o výkonu vybraného materiálu. Po očištění povrchu je nutné povrch očistit horkou vodou a po zaschnutí natřít.
Povrchová úprava pozinkované vrstvy
V první fázi po zinkování lze před lakováním vynechat povrchovou úpravu, nebo pouze jednoduchou povrchovou úpravu, jako je otření štětcem nebo čistým hadříkem. Navíc v konečné fázi vzniku uhličitanu zinečnatého odpadá nutnost povrchové úpravy nebo pouze jednoduchá úprava.
Přestože stabilní uhličitan zinečnatý může vzniknout po 8 měsících, obvykle trvá 1 až 1.5 roku po galvanizaci, aby se vytvořila bezpečná doba pro vytvoření stabilního uhličitanu zinečnatého.
Proto je povrchová úprava nejdůležitější v nebezpečné fázi tvorby nestabilních směsí od 2 dnů do 1 roku po zinkování. Během této doby je nutné splnit požadavky na úplné odstranění oxidu zinečnatého nebo hydroxidu zinečnatého z povrchu pozinkované vrstvy nebo provedení chemické konverzní úpravy před nanesením jakékoli barvy.
1. Odstranění oxidu zinečnatého nebo hydroxidu zinečnatého
Této úpravy lze dosáhnout stříkáním nebo chemickým čištěním. Lepším a jednodušším způsobem je provést úpravu nástřikem, to znamená použít lehké otryskání povrchu pozinkované oceli tak, aby tření stříkaného brusiva odstranilo znečišťující film a obnažilo nový čistý zinek a vytvořilo povrch pozinkované vrstvy.
Je vytvořen určitý stupeň drsnosti, aby měl vynikající přilnavost k nátěru. Tato metoda vyžaduje kvalifikovanou obsluhu tryskání. Pískování je příliš lehké na odstranění kontaminovaného filmu; příliš hluboké pískování odstraní příliš mnoho zinku a zinek se uvolní a vytvoří na povrchu šupiny.
Velmi důležitý je také výběr pískovacího abraziva. Tvrdá brusiva obrousí příliš mnoho zinku; měkká abraziva pouze vyleští povrch, ale nedokážou odstranit nečistoty a poskytnout určitý stupeň drsnosti pro účinné spojení barvy.
Je třeba se vyhnout automatickému pískovacímu zařízení s ocelovými abrazivami, protože ocelové částice budou usazeny v relativně měkké galvanizované vrstvě a zapuštěné částice způsobí rez po nanesení vrchního nátěru a vytečou z povrchu nátěrového filmu. Po odstranění abraziva je třeba povrch pozinkované vrstvy sfouknout od prachu čistým stlačeným vzduchem a ihned natřít, jinak dojde k rychlé regeneraci oxidu zinečnatého.
Další metodou povrchové úpravy je použití octa nebo roztoku slabé kyseliny pro chemické odstranění a následné opláchnutí vodou. Pokud oplachování není úplné, slabá kyselina zůstane na kovovém povrchu a ovlivní přilnavost barvy.
Kromě toho je účinné i použití slabě alkalické vysokotlaké vody k čištění. Toto chemické odstranění však nemůže poskytnout drsný povrch, který je vhodný pro lepení barvy.
2. Chemická konverzní úprava
Povrch pozinkované oceli je pasivován pasivačním prostředkem obsahujícím chrom. Oxidací šestimocného chrómu, zinku a oxidu uhličitého ve vzduchu vzniká uhličitan zinečnatý. Vzhledem k tomu, že uhličitan zinečnatý je stabilnější než zinek, může být životnost zinkového povlaku prodloužena z přibližně 2 let na přibližně 7 až 8 let.
Po pasivaci bude mít povrch zinku lehce žlutou barvu, která je pouhým okem neviditelná. Po této pasivaci se pozinkovaný povrch nemusí znovu natírat, což je mnohem levnější než lakování.
Proces lakování pozinkované oceli
1. Důkladně očistěte galvanizovanou ocel a po vyčištění ji nechte několik hodin schnout.
2. Vyleštěte celý povrch galvanizované oceli, zvláště hrubá místa, jako jsou štěrbiny a promáčkliny.
3. Celý povrch otřete lepivým hadříkem.
4. Naneste základní nátěr na pokrytí celého povrchu kovu. Nejlepší je začít nahoře a pak na tom postupně pracovat.
5. Nechte základní nátěr několik hodin zaschnout.
6. Vyberte metalickou barvu, naneste ji a nechte zaschnout.
Jak vybrat vrchní nátěr na pozinkovanou ocel?
Je důležité zvolit vrchní nátěr na povrch galvanizované oceli, protože když je kovový povrch pod nátěrovým filmem zkorodován, alkálie generované katodickou reakcí se hromadí pod nátěrovým filmem, někdy je pH až 14, zatímco zinek může být odolný pouze vůči médiím s pH kolem 10.
Kromě toho je mnoho vrchních nátěrů také náchylných ke zmýdelnění při výše uvedené vysoké zásaditosti. Proto by měly být vybrány vrchní nátěry, které jsou odolné vůči atmosférické korozi a které nelze snadno zmýdelnit.
Povrch pozinkované oceli po lehkém pískování nebo chemickém čištění je velmi účinný, když je vyčištěn a okamžitě natřen epoxidovým vrchním lakem a polyuretanovým vrchním lakem, protože polyuretanová barva je odolná vůči ultrafialovým paprskům ve většině průmyslových prostředí. Epoxidová barva má velmi vysokou přilnavost a tento termosetový nátěrový film má vynikající chemické a fyzikální vlastnosti.
Je třeba se vyhnout barvám na bázi alkydu, protože tento nátěr je náchylný ke zmýdelnění na rozhraní mezi zinkem a nátěrovým filmem, což má za následek špatnou přilnavost.
Existují také vrchní nátěry na bázi chlorkaučukovo-akrylových a vinyl-akrylových terpolymerů.
Údržba nátěru pozinkované ocelové konstrukce
Povlak na pozinkované ocelové konstrukci by měl být pravidelně udržován, aby byla pozinkovaná vrstva pod nátěrem vždy účinně chráněna.
(l) Nátěr je práškový nebo povrch je špinavý.
Opláchněte povrch saponátovým roztokem a naneste nátěr. Pro předúpravu povrchu před lakováním není potřeba používat tryskání. Nátěr by měl odpovídat původnímu nátěru. Nejlepší je použít stejný typ nátěru jako původní nátěr. Zvětralý nátěr lze vrátit do původního lesku nanesením vrstvy polypropylenové barvy.
(2) Povlak je prasklý a oloupaný.
Nátěry se slabými spoji je nutné před opravou očistit. Lehké otryskání je dobrý způsob, jak odstranit uvolněný povlak a ztráta zinkového povlaku není velká. Opravný nátěr by měl být sladěn s původním nátěrem a holým zinkovým nátěrem.
(3) Ocel je zkorodovaná.
Před opravou nátěru je nutné očistit rez. Lze použít ruční čištění, čištění elektrickým nářadím nebo tryskání. Podobně opravný nátěr by měl být sladěn s původním nátěrem a holým zinkovým nátěrem.
