Склади для знежирення поверхні,Кремнійорганічні емалі та фарби
огляди, методики, рецепти
Склади для знежирення поверхні
У практиці підготовки поверхні під фарбування широкого поширення набули методи знежирення та видалення старих лакофарбових покриттів за допомогою змивок. Зазвичай у рецептурах цих складів широко використовуються різні органічні розчинники. Процес знежирення за допомогою розчинників полягає в розчиненні та видаленні з поверхні виробів різних забруднень органічного походження: масляних, жирових та воскоподібних речовин, що є залишками шліфувальних, полірувальних, довідкових паст, консерваційних мастил, змивок і т.д.
Для знежирення застосовують індивідуальні розчинники та їх суміші, емульсії розчинників у воді, стабілізовані поверхнево-активними речовинами, водні миючі розчини лужного та кислотного типу. Вибір складів для знежирення залежить не тільки від характеру забруднень, що видаляються, але і від виду подальшої обробки виробів.
Так, якщо після знежирення проводиться обробка виробів у водних розчинах, наприклад, фосфатування або нанесення лакофарбових матеріалів, що водорозбавляються, то для знежирення рекомендується застосовувати водні лужні склади. В інших випадках для знежирення використовують органічні розчинники.
Органічні розчинники, що застосовуються для знежирення, повинні мати високу розчиняючу здатність і хімічну стабільність, повинні бути легколетучими (швидко випаровуватися з поверхні виробів), регенерованими, економічно доступними і недифіцитними, нешкідливими, безпечними при роботі і не чинити корозійного впливу на метали. За здатністю їх розчиняти їх можна розділити на такі групи:
- розчинники з низькою розчинною здатністю - нафтові розчинники (бензини, уайт-спірит);
- розчинники із середньою розчинною здатністю— ароматичні вуглеводні, спирти та складні ефіри;
- розчинники з високою здатністю до розчинення — хлоровані вуглеводні.
Перевагою нафтових розчинників є їх доступність, дешевизна і мала токсичність, тому вони широко використовуються для холодного знежирення великогабаритних виробів. Зазвичай знежирення таких поверхонь проводять шляхом протирання ганчіркою, змоченою в уайт-спіриті, бензині, Нефрасі 180/210.
Ці розчинники добре видаляють свіжі та відпрацьовані мінеральні олії, консистентні мінеральні олії, консистентні мастила, консерваційні склади. При проведенні знежирення у ваннах зануренням необхідно враховувати, що здатність розчинника нафтових розчинників помітно знижується при вмісті в знежирювальному складі більше 0,7 % (мас.) масел.
Недоліком нафтових розчинників є горючість, тому часто замінюють хлорованими вуглеводнями.
Зхлорованих вуглеводнів для знежирення застосовують три-і тетрахлоретнлен, метиленхлорид, а також фторхлорвуглеводні (хладон 113 та ін). Перевагою таких розчинників є можливість їхньої регенерації методом перегонки.
Трихлоретилен широко застосовується для знежирення поверхні чорних металів. Не допускається знежирювати цим розчинником вироби з алюмінію та його сплавів, оскільки можливе утворення вибухонебезпечних сумішей. Не можна також знежирювати деталі, змочені водним розчином та емульсіями, тому що при цьому може утворитися нерозчинна клейка маса. З метою стабілізації в трихлоретилен додають заміщені феноли, гідразони,аміни (дифеніламін, діетиламін та їх суміші) у кількості до 0,1% (мас). Ці стабілізатори можна використовувати і для інших хлорованих вуглеводнів, наприклад, тетрахлоретилену.
В останні роки отримали застосування для знежирення фторхлорвуглеводнів, основною перевагою яких є їхня низька токсичність. Найчастіше використовуються хладони 112 і 113, мають порівняно високі температури кипіння, для видалення забруднень з виробів з чорних і кольорових металів, а також друкованих плат, виконаних на полімерній основі.
Для знежирення широко застосовуються азеотропні суміші розчинників, розчинна здатність яких вища, ніж у кожного компонента, що входить до складу суміші.
На основі хладону-112 рекомендуються наступні азеотропні суміші: бінарні суміші з одним з аліфатичних спиртів (метиловим, бутиловим, ізобутиловим або втор-бутиловим); потрійні суміші з трихлоретиленом або трихлоретаном і метиловим спиртом (метиловий спирт може бути замінений етиловим або ізопропіловим).
Друковані схеми знежирюють сумішшю хладону-112 з ізобутиловим спиртом та нітрометаном. Очищення друкованих схем після паяння рекомендується проводити за допомогою суміші хладону-113 та метилового спирту (93:7 за масою) або хладону-113 та метиленхлориду (50,5:49,5 за масою). Склади на основі хладону-113 застосовуються для очищення вузлів та блоків радіоелектронної апаратури. Нижче наводиться приклад складу для очищення друкованих плат, % (мас.) (пат. США 3960746):
- Хладон-113 93,1-94,5
- Метиловий спирт 5-6,3
- Нітрометан 0,05-0,6
Широке застосування для знежирення знайшли емульсійні склади, які є емульсією розчинників у воді, стабілізовані ПАР. Перевагою таких складів є негорючість,низька токсичність, ніж індивідуальних розчинників, а також більш висока ефективність процесу знежирення за рахунок одночасного розчинення та емульгування забруднень.
Як розчинники в емульсійних складах використовуються вуглеводні та хлоровані вуглеводні, як емульгатори —нафтенати, алкілсульфонати, алкіларилсульфоїати, поліоксиетиленові ПАР. ПАР покращують змочуваність знежирюваних поверхонь, прискорюють перехід забруднень в розчин і перешкоджають вторинному забруднення виробів. З метою поєднання емульгаторів з розчинниками в емульсійні склади додають спирти та гліколеві ефіри. У склади, призначені для видалення масел ущільнених і осмолених жирів, вводять компоненти лужного характеру (фосфати лужних металів, аміни, мила, силікат натрію).
Типовим емульсійним складом є наступна композиція, % (мас.):
- Трихлоретилен 20-80
- Вода 19-79
- ПАР (оксиетілеіфосфат алкілфенолу) 0,5-15
- Кислі солі алкенілянтарій кислоти 0,5-8
Інший емульсійний склад на основі трихлоретилену містить наступні компоненти, % (мас.):
- Алкілбензолсульфонат (ДС-РАС) 1,0
- Емульгатор ОП-10 1,0
- Пірофосфат натрію 0,5
- Оксамін* 0,5
- Трихлоретилен 20,0
- Вода 77
* Суміш поліетилнгіколевих похідних аліфатичних амінів.
Емульсійні склади на основі нафтових розчинників застосовуються для очищення виробів із чорних металів, бронзи, латуні, дюралю. Подібні препарати марок AM-15 застосовуються як у чистому вигляді, так і як добавки (5-10%) до інших емульсійних складів. За допомогою цих складів видаляють мазут, мінеральні олії та нагари на їх основі. Нижче наведені рецептури миючих складівАМ-15,% (мас.):
| AM-15К | AM-15WK | AM-15WC | АМ-15з. с. | |
| Алізаринова олія | 22-28 | 22-28 | - | - |
| Ксилол | 70-76 | 40-46 | 65-68 | - |
| МСК-15 * | - | - | 2-5 | 2-5 |
| Змочувач ОС-20** | 2 | 2 | - | - |
| Уайт-спірит | - | 30 | 30 | - |
| Фракція вищих ароматичних вуглеводнів | - | - | - | 95-98 |
* Моноетаноламінова сіль спиртів кашалотового жиру.
** Суміш поліетиленгліколевих ефірів вищих граничних спиртів.
Як розчинники з поліпшеними миючими властивостями замість уайт-спіриту розроблені розчинники BKP:
| уйайт спірит | BKP 210 | BKP240 | |
| Межі кипіння 101,325 кПа, 0С | 165-200 | 210-240 | 240-300 |
| Зміст ароматичних вуглеводнів, % (мас.) | 16 | 10 | 10 |
| Зміст сірки, % (мас.) | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| Щільність при 20 0C | 0,795 | 0,820 | 0,840 |
Для відмивання стінок ємностей від нафтових залишків і видалення легкої іржі застосовується наступний склад, % (мас.):
- Сульфонол НП-1 1,5-2
- Сульфонол НП-5 3,0-2,5 Кальцинована сода 30 Рідке скло 15,5
- Метиленхлорид 50
У процесі приготування спочатку змішують сульфоноли НП-1 і НП-5, потім додають кальциновану соду та рідкеСкло. За допомогою цього складу очищають паливні танки, причому їх не треба попередньо пропарювати і видаляти залишки. Очищення проводять при температурі миючого складу 29-320 ° C, після очищення танки обполіскують водою.
- Для знежирення алюмінію рекомендується наступний склад, % (мас.):
- Бутиловий спирт 40
- Ортофосфорна кислота 10
- ізопропіловий спирт 30
- Вода 20
Спирти можна замінити бутилцеллозольвом з додаванням 1-2% (мас.) аніоноактивного ПАР.
Для знежирення виробів з полімерних матеріалів застосовуються інертні розчинники, що не викликають руйнування полімерної підкладки:
- Полістирол: Етиловий спирт, ізопропіловий спирт; етилцелозольв + етиловий спирт (1: 1)
- Акрилнітрилбутадієн-стирольний пластик: Етиловий спирт, ізопропіловий спирт уайт-спірит, бензин
- Полікарбонат (дифлон): Уайт-спірит + ксилол (70: 30), бензин БР-1 + ацетон (95:5)
- Органічне скло марок CT-I та Л СОМ (75:25): Етиловий спирт + ацетон, бензин БР-1 + ацетон (80 : 20)
Розрізняють способи холодного та гарячого знежирення. Холодне знежирення проводять при кімнатній температурі шляхом протирання ганчіркою, занурення або струменевим методом. Цей спосіб малоефективний, проте використовується досить широко. Сучасним способом є гаряче знежирення у парах розчинників. Для цього використовують хлоровані вуглеводні, які нагрівають до температури кипіння у спеціальних ваннах.
Прогресивним є використання для знежирення ультразвукових установок. Процес знежирення у разі скорочується, з'являється можливість зменшення вмісту активних розчинників у складах.