Полимерное покрытие, что это?

Профнастил, металлочерепица, металлосайдинг – популярные строительные материалы, используемые для наружной отделки строений и ограждений. Одним из основных полуфабрикатов, применяемых в их производстве, является тонкий листовой стальной прокат. Для обеспечения коррозионной стойкости этой продукции долгое время применялось цинкование. Такой способ протекции обеспечивал максимум 25 лет эксплуатационного периода в нормальных рабочих условиях. Современные технологии нанесения прочных и красивых полимерных покрытий позволили не только увеличить этот показатель в два раза и более, но и создать эстетически привлекательные материалы. Широкий ассортимент изделий даёт возможность выбрать оптимальный вариант для любого стилевого решения здания и ландшафтного дизайна и для любых климатических условий.

Содержание

Структура и производство стального листа с полимерным покрытием

Защитный слой из полимерных материалов обычно наносится на рулонную сталь. На готовых профилированных изделиях равномерно распределить вещество проблематично. Решить эту задачу может только дорогостоящее оборудование, что весьма отрицательно сказывается на себестоимости продукции.

Внимание! Для изготовления профилированных изделий используются высокотехнологичные автоматизированные линии, поскольку защитное покрытие достаточно тонкое, и при использовании примитивных станков может легко повредиться.


Стальной лист с покрытием из полимерных материалов имеет сложную структуру и производится несколькими этапами:

  • Базовой защитой от коррозионных процессов в этой продукции является цинковый слой.
  • На этапе пассивации цинк покрывается барьером для коррозии – оксидной плёнкой.
  • Грунтовка – повышает адгезию базового слоя и полимерного протектора.
  • В качестве финишного покрытия для лицевой стороны листа используют полимер, защищённый на период хранения и транспортировки самоклеящейся плёнкой. На внутреннюю сторону обычно наносят специальный лак.

Существует несколько способов нанесения полимерного слоя, наиболее распространённый – порошковый. Суть процесса – через изделие, помещённое в специальную камеру, пропускают электрический ток, и распыляют мелкодисперсный порошок с противоположным по знаку электрическим зарядом. Под действием электромагнитного поля полимерные частицы плотно прилегают к поверхности металла. Окрашенный лист отправляют в печь, где происходит полимеризация наружного слоя.

Применение порошкового окрашивания имеет ряд преимуществ, по сравнению с процессом с использованием жидких составов:

  • Краситель распределяется равномерно, с минимальной погрешностью. Процент брака незначителен.
  • Полимерно-порошковый слой обладает высокой адгезией к базовой поверхности.
  • Прочность покрытия обеспечивает его устойчивость к механическим повреждениям и, следовательно, длительный эксплуатационный период.

Рассмотрим наиболее популярные типы полимеров, используемых для покрытия оцинкованной стали.

Покрытие из полиэстера – наиболее дешёвый и распространённый вариант

Это полимерное покрытие имеет обычно толщину 25 мкм. Его основа – стойкая к выгоранию эластичная полиэфирная краска. Если целевое назначение требует декоративного внешнего вида изделия с обеих сторон, например, установка ограждений, – используется лист с двусторонним полимерным покрытием.

Стальные листы с цинково-полиэстеровым комплексным слоем имеют многоцелевую область применения, широкую цветовую гамму, длительный эксплуатационный срок (при отсутствии механических повреждений), обладают стойкостью к резким температурным перепадам. Главным недостатком таких изделий является малая толщина наружного защитного слоя, что делает его уязвимым даже к незначительным механическим воздействиям. Профнастил из такого листа не рекомендуется использовать для устройства ограждений, расположенных вблизи оживлённых магистралей.

Внимание! Для резки таких изделий запрещается использовать болгарку, поскольку этот инструмент может легко прожечь тонкий наружный слой.

Помимо глянцевой поверхности, полиэстеровое покрытие может выпускаться в матовом варианте. Эти два слоя одинаковы по составу, но различны по характеристикам.

Преимущества матового полиэстера:

  • Образует слегка шершавую поверхность, способную рассеивать солнечные лучи, что щадяще действует на зрение.
  • Наносится более толстым слоем – примерно 40 мкм, что обеспечивает больший эксплуатационный период.
  • Эстетический плюс – с помощью модифицированного текстурированного полиэстера получают достоверную имитацию камня, дерева, кирпича.

Пурал – надежно, прочно, долговечно

Пураловое покрытие изготавливается на основе полиуретана, в составе могут присутствовать полиамид и акрил. Толщина этого прочного защитного слоя составляет 50 мкм, поэтому повредить его очень сложно. Преимущества цинк-полиуретанового покрытия:

  • Устойчиво к воздействию определённого ряда химически активных веществ, что позволяет использовать такие изделия в местностях с высоким уровнем промышленных загрязнений. Может применяться в строительстве объектов в регионах с морским климатом.
  • Достаточно высокая стойкость к ультрафиолетовым лучам, но со временем яркость цвета уменьшается.
  • Выдерживает значительные температурные перепады, поэтому применяется в суровых климатических условиях.
  • Рабочий период такого протекторного слоя составляет примерно полвека.

Минус пуралового покрытия – высокая стоимость, в несколько раз превышающая стоимость изделий с полиэстеровой защитой. Чаще всего применяется для кровель и отделки фасадов элитных строений. Для устройства заборов и подсобных помещений практически не используется.

Внимание! Матовое пураловое покрытие имеет особую структуру, обеспечивающую дополнительную защиту от загрязнений.

Основные характеристики цинк-пластизолевого покрытия

Пластизол – полимерный состав, содержащий поливинилхлорид и пластификаторы. Такой защитный слой имеет большую толщину – 200 мкм, поэтому устойчив к механическим повреждениям. Наличие ПВХ обеспечивает защиту от воздействия химически агрессивных веществ. Пластизолевый слой поддаётся тиснению под кожу, камень, дерево, в результате чего приобретает матовую поверхность, не дающую бликов.

Недостатки покрытия:

  • Низкая температурная стойкость, что не позволяет использовать продукцию в регионах с жарким климатом.
  • Достаточно быстро выгорает, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение только светлым оттенкам. Такие изделия не только лучше выглядят в течение длительного времени, но и меньше нагреваются.

Области применения:

  • в северных регионах с суровым климатом;
  • в промышленных зонах, допускается присутствие объектов химической промышленности;
  • в местах с высоким риском механического повреждения – в местностях с пылевыми бурями или частым градом.

ПВДФ – максимальная защита от всех типов немеханического воздействия

PVDF (поливинилденфторид) состоит из 80% (70%) ПВХ и 20% (30%) акрила, преимущества этого покрытия:

  • Уникальная устойчивость к ультрафиолетовому воздействию, цветовая гамма со временем практически не изменяется.
  • Высокая сопротивляемость агрессивным атмосферным условиям, возможность использования в морском климате.
  • Способность сохранять рабочие характеристики при соприкосновении с кислыми и щелочными средами.
  • Высокая сопротивляемость коррозионным процессам.
  • Неплохая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Способность выдерживать температуру до +120°C.

Оцинкованный лист с покрытием PVDF применяется для кровель и фасадов заданий, расположенных возле оживлённых автомагистралей, в загрязнённых промышленных районах, в районах с морским климатом. Эксплуатационный срок такого покрытия – примерно 40 лет. Эти изделия имеют один существенный недостаток – высокую цену.

Узнать преимущества использования «жидкого цинка».

В каких областях востребованы стальные трубы?

Чем отличается оцинкованная водогазопроводная труба от неоцинкованной.

Инновационные экологически чистые изделия из оцинкованной стали с полимерным покрытием

Известный производитель продукции из листового проката с цинк-полимерным защитным слоем – компания SSAB. GreenCoat – новый бренд этой фирмы, гарантирующий не только высокое качество, но и экологичность изделий. Чем отличается линейка GreenCoat от товаров аналогичного назначения:

  • материал не оказывает негативного влияния на окружающую среду из-за отсутствия хроматов;
  • вместо традиционных нефтепродуктов в некоторых модификациях покрытия используется рапсовое масло;
  • усиление эксплуатационных характеристик, благодаря использованию инновационных компонентов.

Для удобства выбора необходимой продукции физические, эксплуатационные свойства и области применения сведены в таблицы.

Таблица физических характеристик различных видов полимерных покрытий

Характеристики Полиэстер глянцевый Полиэстер матовый Пурал (полиуретан) Пластизол ПВДФ
Номинальная толщина покрытия, мкм 25 35 50 200 27
Толщина грунтовки, мкм 6 12 20 8 7
Максимальная рабочая температура, °C 90 90 100 70 110
Эксплуатационный период, лет 20–30 30–40 40–50 30–50 30–40
Состав Полиэфир Полиэфир Полиуретан, акрил, полиамид Поливинилхлорид, пластификаторы Поливинилденфторид – 70% (80%), акрил – 30% (20%)

Оценка устойчивости полимерных декоративно-защитных покрытий по пятибалльной шкале

Агрессивный фактор Полиэстер глянцевый Полиэстер матовый Пурал (полиуретан) Пластизол ПВДФ
УФ-излучение 3 3 4 1 5
Механическое воздействие 2 3 4 5 3
Химическое воздействие 2 3 4 4 5
Экстремальные климатические условия 2 3 4 4 5
Коррозия 3 4 5 5 4

Выбор оптимального покрытия в зависимости от условий окружающей среды

Условия окружающей среды Кровля Фасад
Средняя полоса, чистая непромышленная зона, поверхность не требует частого ухода Полиэстер – глянцевый и матовый, пурал и пластизол Полиэстер – глянцевый и матовый, пурал и пластизол
Местность, расположенная вблизи оживлённых магистралей, поверхность требует ухода – мойки, чистки Полиэстер, пурал и пластизол Пурал и пластизол
Промышленная зона с загрязнённым воздухом Пурал, пластизол, ПВДФ Пурал, пластизол, ПВДФ
Южные регионы с активным ультрафиолетовым излучением Пурал, ПВДФ Пурал, ПВДФ
Местность с морским климатом Пластизол (если климат не слишком жаркий), пурал, ПВДФ Пластизол, пурал, ПВДФ
Регионы с холодными климатическими условиями Пластизол, пурал, ПВДФ Пластизол, пурал, ПВДФ

Правила покупки изделий из оцинкованной стали с полимерным покрытием

Перед приобретением продукции убедитесь в качестве этого материала:

  • Поверхность изделия должна быть ровной, окраска равномерной, подтёки – отсутствовать, кромки – не иметь заусенцев.
  • Продукция должна сопровождаться сертификатом качества.
  • Обратите внимание на срок гарантии. Если он не указан или слишком маленький – лучше от такой покупки отказаться.
  • При пробном изгибании изделий покрытие не должно покрываться трещинами.
  • Покупать товар рекомендуется либо непосредственно со склада производителя, либо через официального дилера.

Полиэфирная эмаль

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей и различных приборов. Полиэфирная эмаль включает пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент. В качестве пленкообразователя полиэфирная эмаль содержит 40%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH973S1E5-40» с молекулярной массой 20 000, гидроксильным числом 5-10 мгКОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4 500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования — 17°С, в качестве катализаторов отверждения — 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя — метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь толуола и Н-бутилового спирта, в качестве пигментов содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, фосфат цинка и оксид алюминия, кроме того, дополнительно содержит матирующие добавки — аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 μм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) — 99%, двуокись кремния — аэросил и органическую модификацию монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне-38» и растекатель — 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27» при определенном соотношении компонентов. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона — 140-160. 1 табл.

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей и различных приборов.

Известна полиэфирная эмаль по авторскому свидетельству № 567326, МПК С 09 D 3/48, содержащая, вес. %:

Пленкообразователь:

Насыщенная полиэфирная смола
на основе диметилтерефталата,
адипиновой кислоты, этиленгликоля,
диэтиленгликоля, триметилолпропана
в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10 25
Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот 0-5
Катализатор отверждения:
Пара-толуолсульфокислота 0,07
Отвердитель:
Меламино-формальдегидная смола 2,5

Органический растворитель:

Циклогексанон 31,5-36,5
Изофорон 6
Бутиловый спирт 4,93-5,0

Пигменты:

Двуокись титана 20

Наполнитель:

Микротальк 5

Недостатками известной полиэфирной эмали являются длительное время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С (90 с) и низкая стойкость пленки к действию метилэтилкетона (100).

Задачей изобретения является создание полиэфирной эмали с небольшим временем высыхания при пиковой температуре металла и высокой стойкостью пленки к действию метилэтилкетона при сохранении остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, в качестве пленкообразователя содержит 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH 973S1E5-40» с молекулярной массой 20000, гидроксильным числом 5-10 мг/КОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения — 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя — метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку — аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 μм) и содержанием SiO2(в сухом веществе) — 99%, двуокись кремния — аэросил и органическую модификацию монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне — 38» и 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н- бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

40%-ный раствор высокомолекулярной
полиэфирной смолы в смеси сольвента
и эфира двухосновной кислоты
«Уралак SH 973S1E5-40»
с молекулярной массой 20000,
гидроксильным числом 5-10 мгКОН/гр,
кислотным числом 8-10 мгКОН/гр
и температурой стеклования 65°С 40-50
75%-ный раствор насыщенной
полиэфирной смолы в
сольвенте «Уралак SN 865S2-75»
с молекулярной массой 4500,
гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр,
кислотным числом 3-7 3-7
мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С 3-7
40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в
изопропаноле 0,30-0,50
30% — ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты
в ксилоле 1,0-1,5
Метилированная меламино-формальдегидная смола 3,0-5,0
Толуол 9,0-27,0
Н-бутиловый спирт 3,0-9,0
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3»
с размером частиц (5,3-6,3 μм)
и содержанием SiO2(в сухом веществе) — 99% 0,3-0,5
Двуокись кремния — аэросил 0,25-0,50
Органическая модификация монтмориллонита
на основе магнезиального слоистого силиката
«Бентоне-38» 0,5-2,1
Диоксид титана, стабилизированный
оксидами алюминия и циркония 1,0-2,2
Фосфат цинка 3,0-7,5
Оксид алюминия 3,0-7,5
75%-ный раствор акрилового полимера
в смеси сольвента и H- бутилового спирта
в отношении 4:1, «Urad DD27» 0,3-0,5

В композиции эмали в качестве пленкообразователя используется 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак 973 S1E5-40» с молекулярной массой 200,00, гидроксильным числом 5-10 мгКОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте — «Уралак SN 865 S2-75» с молекулярной массой 4 500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С.

В качестве катализаторов отверждения композиция содержит:

— 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле — «Кислотный катализатор K-CURE 1040» и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле — «Блокированный катализатор NACURE 1419».

В качестве отвердителя используется метилированная меламино-формальдегидная смола — «CYMEL+303 смола».

В качестве органического растворителя используется смесь толуола (ГОСТ 5789) и Н-бутилового спирта (ТУ 64-5-65-80).

В качестве матирующей добавки используется аморфный силикагель — «Силоид ЕД — 3» с размером частиц (5,3·6,3 μм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) — 99%, двуокись кремния — аэросил и органическая модификация монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне — 38»

«Бентоне — 38» представляет собой специальную органическую модификацию монтмориллонита и является чрезвычайно активной реологической присадкой.

Физико-химические характеристики

Состав магнезиального слоистого силиката

Цвет Кремово — белый
Товарная
форма Тонкодисперсный порошок
Влажность Не более 3%
Плотность 1,7 г/см3

В качестве пигментов используется диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония — «TRONOX R-KB-6». Представляет собой тонкоизмельченный рутиловый пигмент, обладающий хорошими оптическими свойствами, хорошей дисперсностью, устойчивостью к воздействию света и погодных условий, фосфат цинка по ТУ 2329-002-12588040-95 и оксид алюминия — «Прокаль» по ТУ 1711-040-00196368-98.

В качестве растекателя эмаль содержит «Urad DD 27» — 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1. «Urad DD27» представляет собой акриловый полимер, который предотвращает появление всех типов поверхностных дефектов.

Композиция готовится по следующей технологии.

В диссольвер без обогрева загружают органический растворитель, пленкообразователь, матирующую добавку, пигмент, растекатель, отвердитель и катализатор отверждения и перемешивают 1,5-2 часа.

Полученную композицию диспергируют в бисерной мельнице. В таблице 1 приведены примеры выполнения компонентного состава полиэфирной эмали.

Готовая эмаль наносится на рулонный электролитически оцинкованный металл валковым методом для получения защитно-декоративного покрытия.

Испытания свойств полиэфирной эмали и покрытия из нее проводятся по стандартным методикам.

Стойкость пленки к действию метилэтилкетона по ЕССАТ 11 определяется количеством возвратно-поступательных движений (одно движение вперед-назад) по лакокрасочному покрытию тампоном, смоченным метилэтилкетоном, с усилием в диапазоне 0,04 МПа и со скоростью 1 с на одно двойное движение. Длина одного движения должна быть в 5 раз больше длины контактной области тампона с покрытием.

Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С, стойкость пленки к действию метилэтилкетона эмали по прототипу определены дополнительно.

Полученные результаты испытаний предлагаемой эмали по примерам и по прототипу приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирчой эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона — 140-160.

Таблица №1
Прототип По примерам, мас.ч.
Наименование компонентов Мас.% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Пленкообразователь
40%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SN 973 SI E5-40» с молекулярной массой 20 000, гидроксильным числом 5-10 мг/КОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С 39 40 43 45 47 50 49 41 42 43 50 52
75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте — «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3 — 7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С 8 7 7 6 5 4 3 6 7 7 3 2
Насыщенная полиэфирная смола на основе диметилтерефталата, адипиновой кислоты, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триметил-олпропана в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10 25
Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот 0-5
Катализатор отверждения:
Паратолуолсульфокислота 0,07
40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле «Кислотный катализатор K-CURE 1040» 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 0,6
30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислогы в ксилоле «Блокированный катализатор NACURE 1419» 1,6 1,5 1,4 1,0 1,3 1,2 1,0 1,0 1,4 1,4 1,0 0,9

Полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя содержит 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH973S1E5-40» с молекулярной массой 20000, гидроксильным числом 5-10 мгКОН/г, кислотным числом 8-10 мгКОН/г и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования — 17°С, в качестве катализатора отверждения 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя — метилированную меламино — формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь толуола и Н-бутилового спирта, в качестве пигментов содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, фосфат цинка и оксид алюминия, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку — аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 мкм), и содержанием SiO2 (в сухом веществе) — 99%, двуокись кремния — аэросил и органическую модификацию монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне-38» и растекатель 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

40%-ный Раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в
смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH
973S1E5-40″ с молекулярной массой 20000, гидроксильным
числом 5-10 мгКОН/г, кислотным числом 8-10 мгКОН/г и
температурой стеклования 65°С 40-50
75%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в
сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой
4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным
числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования — 17°С 3-7
40%-ный Раствор пара-толуиленсульфокислоты
в изопропаноле 0,30-0,50
30%-ный Раствор динонилмононафталенсульфокислоты
в ксилоле 1,0-1,5
Метилированная меламино-формальдегидная смола 3,0-5,0
Толуол 9,0-27,0
Н-бутиловый спирт 3,0-9,0
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц
(5,3-6,3 мкм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) — 99% 0,3-0,5
Двуокись кремния-аэросил 0,25-0,50
Органическая модификация монтмориллонита на основе
магнезиального слоистого силиката «Бентоне-38» 0,5-2,1
Диоксид титана, стабилизированный оксидами
алюминия и циркония 1,0-2,2
Фосфат цинка 3,0-7,5
Оксид алюминия 3,0-7,5
75%-ный Раствор акрилового полимера в смеси сольвента
и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27» 0,3-0,5

Постоянная конкурентная борьба между производителями кровельных материалов вынуждает их к поиску совершенно новых решений. Инновационные плоские кровли сегодня достигли, можно сказать, совершенства по качественным показателям и надежности.

Полимерная кровля – одно из лучших решений для защиты кровельной конструкции от сырости и влаги. Покрытие крыши полимером обеспечивает ей высокие гидроизоляционные характеристики, а минимальное количество швов, образующихся при монтаже еще больше увеличивает его герметичность.

Кровля из полимерных материалов : разновидности и свойства

На настоящее время существует несколько видов полимерных кровельных материалов. К основным вариантам относят:

  • полимерные мембраны;
  • наливную полиуретановую кровлю;
  • кровлю из полимочевины.

Все их отличают высокие технические и эксплуатационные характеристики, скажем:

  • эластичность и надежность;
  • повышенная прочность гидроизоляция;
  • стойкость к механическим нагрузкам, растяжкам, проколу, перепадам температур и износу;
  • простой монтаж и долговечность.

Опишем основные полимерные покрытия кровли и их характеристики

Полимерные мембраны для кровли

Этот материал появился на нашей рынке относительно недавно, однако несмотря на это пользуется огромной популярностью. Полимерные мембраны – это качественно иной тип рулонного покрытия для кровли.

Мембраны поставляются на рынок в рулонах, имеющих ширину до 2000 см и длину до 6000 см. Благодаря столь впечатляющим размерам, мембранная полимерная кровля имеет минимальное количество стыков. А стыковочные швы, как известно, потенциально грозят протечками.

Популярность мембранных кровель не в последнюю очередь связана и с их долговечностью (не меньше трех-пяти десятков лет), которая значительно превосходит другие возможные варианты.

Технология полимерной кровли довольно простая, поэтому монтаж не требует много времени. Как отмечают опытные кровельщики, на укладку полимерных мембран нужно в полтора раза меньше времени, чем на монтаж битумной рулонной кровли (при тех же условиях).

Полимерные кровли классифицируют в зависимости от типа основы полотна.

ПВХ-мембраны

Этот материал производят на базе поливинилхлорида, который усилен полиэфирной сеткой. Эластичность материала повышают за счет добавления в его состав летучих пластификаторов.

Полимеры ПВХ могут иметь разную расцветку, однако, к сожалению, под воздействием ультрафиолета интенсивность окраски постепенно теряется.

Существует несколько вариантов устройства мембранного полимерного покрытия. Полотно вначале фиксируют механическим способом при помощи телескопических крепежей, затем на него с нахлестом укладывают второе и сваривают стыки. Соединение можно выполнить:

  • горячим воздухом, используя промышленный фен либо сварочный аппарат;
  • при помощи диффузионной сварки – на стыковочные швы наносят растворитель, после чего полотнища схлестывают и укладывают сверху груз.

Кровля ПВХ по отзывам специалистов – отличное решение для зданий с высокими требованиями к пожаробезопасности. Дело в том, что при ее устройстве нет необходимости в дополнительных противопожарных рассечках, что позволяет выполнять гидроизоляцию сплошным покровом практически на любой площади.

Данная технология очень востребована и конкурентоспособна, благодаря ряду характеристик.

  • исключительная пожаробезопасность;
  • высокая паропроницаемость;
  • прочность и высокая эластичность;
  • возможна однослойная укладка мембраны ПВХ;
  • эксплуатационный срок полимерного покрытия этого видов более 25 лет;
  • высокая скорость монтажа – за смену можно уложить до 1000 м2, причем без использования открытого огня;
  • нет ограничений на монтаж по сезону, так как этому материалу не страшны даже очень сильные морозы;
  • стойкость к экстремальным температурам и воздействию ультрафиолета;
  • легкий вес материала облегчает монтаж и снижает нагрузку на кровельную конструкцию в целом;
  • можно легко обнаружить повреждения и устранить их.

ТПО-мембраны

Базовым элементом этого материала являются термопластичные олефины. Армирование выполняют при помощи стеклоткани или сетки из полиэстера. Хотя они вполне работоспособны и без такой поддержки, поэтому в ассортименте ТПО-мембран есть и неармированные полотна.

  • В составе ТПО-мембран отсутствуют летучие пластификаторы, поэтому этот материал более безопасен, чем ПВХ аналог.
  • Он самый морозоустойчивый среди всех остальных мембран и способен выдерживать температуру ниже нуля до 62°.
  • Для соединения полотен рулонов ТПО в монолитное покрытие обычно используют горячий воздух.

ЭПДМ-мембраны

Это рулонный материал, имеющий каучуковую основу, и армирован сеткой из полиэфира или стеклохолстом. Уникальная эластичность (порядка 400%) и меньшая стоимость – параметры, которые отличают его от остальных вариантов покрытий .

Кроме ЭПДМ мембраны на основе каучука, выпускаются также композитные двухслойные мембраны:

  • верхний – традиционно выполнен из каучука;
  • нижний слой – битумно-полимерный.

Этот материал не реагирует ни на битум, ни на его модификации, то есть эти мембраны можно укладывать на старое битумное покрытие, не демонтируя его, что существенно упрощает процесс ремонтных работ.

Полотна ЭПДМ соединяют на двухстороннюю самоклеящуюся ленту. Эта технология менее надежна, нежели сварная, поэтому при монтаже дополнительно используют клеевые составы. Для монтажа ЭПДМ мембран используют также и другой способ – балластный. Он предполагает засыпку закрепленной телескопическими крепежами мембраны, к примеру, галькой или щебнем.

На заметку

При выборе типа кровельной мембраны следует учитывать важную особенность – их долговечность.

  • Пластификатор, содержащийся в ПВХ- мембране, с одной стороны, улучшает физико-химические характеристики материала, а с другой – ускоряет его старение. Этот тип мембраны имеет относительно маленький срок службы – примерно 30 лет.
  • Мембраны ЭПДМ, в составе которых нет пластификатора, служат лет на 10-20 лет дольше.
  • Самыми большими долгожителями являются ТПО-мембраны, которые рассчитаны на эксплуатацию в течение более полувека.

Наливная кровля

Жидкие полимерные покрытия в настоящее время набирают популярность, благодаря исключительным техническим характеристикам:

  • высокая степень гидроизоляции;
  • устойчивость к температурным колебаниям в широчайшем диапазоне от минус 50 до плюс 120° C;
  • стойкость к ультрафиолету;
  • надежность и стойкость к износу;
  • бесшовность;
  • минимальный срок службы – 15 лет;
  • простой монтаж.

Конструктивно различают наливные полимерные покрытия следующих видов:

  • неармированные, которые имеют вид сплошного гидроизолирующего покрытия, сформированного из последовательно нанесенных на поверхность основания слоев:
  • эмульсионный определенной марки. Эмульсию наносят распылителем в горячем виде. После остывания формируется тонкая водозащитная эластичная пленка, на которую укладывают последующие слои.
  • гидроизолирующие мастичные толщиной в 10 мм. В мастичный слой можно добавить мелкий гравий.
  • армированные, которые состоят из ряда слоев из битумно-полимерной эмульсии. Между средними прослойками прокладывают армирующий слой. Это может быть стекловолоконный материал или нетканый материал из полиэфирных волокон. Благодаря армированию эксплуатационный срок кровли увеличивается вдвое.
  • комбинированные, когда покрытие монтируют, чередуя слои рулонных гидроизоляционных материалов и мастичные. Для нижних слоев можно использовать недорогой материал, верхние же – покрывают мастикой и армируют водонепроницаемой краской либо каменной крошкой.

Технология устройства наливной кровли предполагает применение двух типов материалов: полимерных или полимерно-резиновых. Предпочтение чаще отдается первому из них, в частности, полиуретановому покрытию, учитывая очевидные преимущества цельного покрытия, напоминающего внешне резину.

Полимочевина для кровли

Эластомерные (полиуретановые) и мембранные материалы не уступают друг другу по своим эксплуатационным характеристикам. В частности, они отлично решают такие важные задачи, как герметичность соединений, примыканий, и стыковочных швов, термически и химически устойчивы. Казалось бы, небывалая долговечность им обеспечена. Тем не менее птицы своим клювом могут пробить покрытие. Можно, конечно, нарастить толщину покрытия и справиться с птицами, однако в итоге стоимость покрытия неоправданно возрастет.

Положение кардинальным образом изменил приход на рынок стройматериалов полимочевины на кровлю. Это напыляемое покрытие, которое характеризуются особо высокой прочностью и эластичностью. Она превосходит другие полимерные мастики практически по всем важнейшим характеристикам. Что же касается прочности, то она не только обеспечивает большой срок эксплуатации, но убережет даже от коршунов.

Процесс нанесения поликарбомидного покрытия, как по-другому называют полимочевину, внешне схож с технологией покраски. В итоге формируется единая мембрана (толщина 2-3 мм), которая полностью облегает крышу. Такая мембрана способна удлиняться под воздействием температуры, и только после четырехкратного удлинения может разорваться. А вот чтобы продырявить ее, скажем, гвоздем, придется немало потрудиться и потратить не меньше времени.

Основное преимущество материала, пожалуй, проявляется в процессе нанесения на поверхность. Для полимеризации слоя нужно всего несколько секунд, что гарантирует высокую мобильность и предельно высокое качество работ. Полученная в результате поверхность будет гладкой и обтекаемой.

Рекомендуем Если вы собираетесь наносить полимочевину своими руками, запомните, что работы можно приостановить в любой момент без какого-либо ущерба для будущей кровли. Ходить по ней можно буквально через пару минут после окончания нанесения.

Ремонтопригодность такого покрытия – 100%. Любой дефект нанесения можно легко обнаружить и локально быстро исправить.

Какое полимерное покрытие лучше?

Большинство профилировщиков традиционно считают полиэстер наиболее подходящим и наиболее востребованным покрытием для металлочерепицы, профнастила и стеновых панелей. Действительно, полиэстер — наиболее экономичное органическое покрытие — по праву может считаться самым популярным. Однако всегда ли «эконом класс» является оптимальным вариантом? Очевидно, нет. В мире давно существуют более долговечные и более современные покрытия. К таким покрытиям можно отнести матовый полиэстер, HPS200, Armacor, Пластизол, Pural, PVDF.

Российские производители полимерных покрытий выпускают главным образом полиэстер. Остальные виды покрытия попадают в Россию в основном из-за рубежа, и возможно поэтому считаются «дорогими» и малоизвестными потребителю. Однако, спрос на более дорогие и более изысканные материалы в строительстве, пусть даже и медленно, но все-таки растет. Поэтому использование матового полиэстера, HPS200, Armacor, Пластизола, Pural, PVDF остается предметом интереса МАПОС.

В этот раз специалисты Межрегиональной Ассоциации Потребителей Оцинкованной Стали провели исследование того, насколько профилировщики знакомы с таким типом полимерного покрытия, как PVDF.

Металлургические комбинаты и производители лакокрасочных материалов рекомендуют использовать оцинкованную сталь с покрытием PVDF для производства стеновых материалов, поэтому в ходе исследования были опрошены менеджеры тридцати компаний, производящих сэндвич-панели и кассетные профили.

Респонденты оценивали перед потенциальным заказчиком возможность выполнения заказа из стали с покрытием PVDF, а также описывали свойства этого покрытия. В опросе приняли участие 30 компаний из Москвы, Санкт Петербурга, Челябинска и Самары. Как обычно, перед публикацией результаты исследования корректировались начальниками отдела продаж, маркетинга и коммерческими директорами опрошенных компаний. Экспертами также выступили Галина Карташова (Becker Industrial Coatings) и Светлана Лехмус (Ruukki).

В результате исследования были получены следующие результаты:

Из всех компаний, участвующих в опросе, менеджеры только трех компаний сами предлагают на выбор несколько типов покрытия металла, в том числе и PVDF.

Менеджеры 17 компаний знакомы с этим покрытием, но или не могут выполнить заказ из металла с PVDF или накладывают ограничение на минимальный объем заказа. Как правило эти ограничения связаны с тем, что профилировщики опасаются хранить на складах остатки рулонов, считая, что им будет сложно сбыть эти остатки.

Менеджеры 10 компаний ничего не знают о новых типах покрытия (в том числе о PVDF), и эти компании используют при производстве панелей металл только с покрытием полиэстер.

Соотношение количества компаний знающих и не знающих о PVDF.

Большое количество компаний, которые не предлагают своим клиентам изготовить сэндвич-панели из стали с покрытием PVDF, вероятно связано с тем, что сотрудники отдела продаж этих компаний плохо знакомы со свойствами новых видов покрытий. И поэтому считают, что металл с покрытием PVDF не сможет заинтересовать заказчика, тем более, что при продаже изделия, внешний вид полиэстера и PVDF не отличается.

Так, при описании свойств покрытия PVDF менеджеры компаний приводили следующие ошибочные характеристики:

  • PVDF — это просто особый вид порошковой окраски, а свойства его такие же, как у полиэстера. Это утверждение не верно. PVDF наносится валковым способом (также как и полиэстер), при этом свойства его отличны от полиэстерового покрытия.
  • Металл с PVDF стоек к химическому воздействию, но это покрытие плавится в жаркую погоду. Это утверждение не верно. PVDF сохраняет свои прочностные свойства до плюс 120 градусов по Цельсию.
  • Облицовка с этим покрытием применяется только при строительстве специальных объектов, к облицовке которых применяются повышенные требования по сопротивляемости к химическому воздействию. Это утверждение тоже верно только отчасти. Конечно, благодаря инертности к воздействию активных химических веществ PVDF можно использовать для облицовки, например, склада химикатов, или объектов, облицовку которых необходимо часто мыть. Но это покрытие также подходит для облицовки объектов любого назначения. При этом следует помнить, что PVDF в первую очередь разработан как покрытие для наружных стеновых конструкций и основные его преимущества проявляются именно там.
  • Облицовка с PVDF применяется только при эксплуатации объекта в неблагоприятных климатических условиях. Покрытие PVDF действительно имеет более высокую чем полиэстер стойкость, например, к воздействию морской соли, но его можно использовать также для облицовки объектов, эксплуатирующихся в любом климате.
  • Покрытие PVDF имеет небольшую цветовую гамму. Это ошибочное мнение. Покрытие PVDF имеет ограниченную, но достаточно широкую гамму цветов. Ограничения связаны с входящими в состав сырья UV-стойких пигментов, а их количество ограничено. Тем не менее, за счет использования дополнительных лаков можно добиться даже ярких цветов.

Что же такое покрытие PVDF и каковы его свойства на самом деле?

PVDF — это полимерное покрытие оцинкованного металла, состоящее минимум на 70% из поливинилденфторида и на 30% из акрила. PVDF наносится не порошковым способом окраски металла, а валковым — как и Полиэстер, при этом до нанесения PVDF находится в жидкой консистенции. Такое покрытие получается стойким к воздействию окружающей среды и достаточно пластичным, что необходимо для дальнейшей профилировки металла. Валковым способом наносится большинство полимерных покрытий — Полиэстер, Матовый полиэстер, HPS200, Armacor, PVDF, Пластизол, Pural.

На рынке существует по крайней мере три разновидности PVDF, отличающихся друг от друга количественным содержанием поливинилденфторида и акрилового полимера: 50%/50%, 70%/30% и 80/20%. Все эти разновидности можно называть PVDF. Но лицензионный PVDF выпускается только по известным лицензиям Kynar500 или Hylar5000 и содержит не менее 70% поливинилденфторида. Соотношение 80%/20% дает некоторое преимущество в долговечности под влиянием атмосферных факторов, но при этом несколько отражается на стоимости конечного продукта. Покрытия с соотношением поливинилдентфторида/акрила 50%/50% значительно дешевле, чем покрытия с соотношением 70%/30%, но разница в долговечности между данными двумя видами гораздо более заметна, чем между соотношениями 70%/30% и 80%/20%. Пример состава PVDF можно привести на двух самых распространенных на российском рынке материалах — PVDF Ruukki и PVDF Corus. Финский материал имеет соотношение 80%/20%, английский — 70%/30%.

Покрытие PVDF гладкое на ощупь и может быть матовым или глянцевым. Оно имеет большую цветовую гамму. Кроме стандартных цветов, согласно каталогу RAL или RR, это покрытие, за счет добавления специальных лаков и многослойного нанесения, имеет цвета, которые достаточно точно имитируют натуральные полированные металлы — бронзу, золото и алюминий.

Эксплуатационные свойства PVDF отличаются от свойств Полиэстера. PVDF проявляет лучшую стойкость цвета и сопротивляемость коррозии, чем полиэстер.

Сравнительные характеристики покрытий PVDF и полиэстер.

Во время эксплуатации PVDF не выцветает под действием солнечного света и обеспечивает металлу надежную защиту при длительном соприкосновении с водой, солями, щелочами или кислотами. Эту исключительную стойкость к внешним немеханическим воздействиям обеспечивает поливинилденфторид, который входит в состав покрытия. А антикоррозионные свойства PVDF можно увеличить за счет более толстого слоя грунтовки и нанесения защитного лака.

Таким образом, PVDF обладает достаточными конкурентными преимуществами перед полиэстером и применение этого покрытия может принести взаимную выгоду как потребителю готовых изделий, так и профилировщику.

Сталь с этим покрытием является оптимальным техническим решением для производства фасадов, которые будут эксплуатироваться в экологических условиях современного города. Облицовка здания, которое находится в городе, каждый день подвергается отрицательному воздействию выхлопных газов, солнечного света или дождя и снега, что негативно сказывается на внешнем виде и целостности облицовки стен. Это воздействие усиливается, если в городе есть производственные предприятия или здание находится непосредственно в промышленной зоне.

Кроме этого, стены здания, под воздействием солнечного цвета, со временем могут несколько изменять свой цвет. Причем стены, обращенные в разные стороны света, будут выцветать с различной скоростью. А участки облицовки, находящиеся в постоянной тени от водосточных труб, скатов крыш, лестниц или деревьев, формируя «цветовые пятна», будут портить внешний вид здания.

PVDF позволяет избежать выцветания отдельных участков и разрушения покрытия облицовки от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Конечно, металл с новыми покрытиями стоит несколько дороже, чем металл с покрытием полиэстер. Так, например, при заказе сэндвич панели с покрытием PVDF, цена одного квадратного метра панели увеличивается на 10-12%, по сравнению с таким же заказом из полиэстера. Но это увеличение цены обуславливается лучшими эксплуатационными характеристиками покрытия PVDF. Использование металла с более качественным покрытием — это вложения, позволяющие избежать последующих затрат на ремонт и преждевременную замену стенового материала. И если владелец здания заботится о сохранности внешнего вида стеновых панелей, то выгода от использования металла с покрытием PVDF очевидна.