Способ нанесения покрытий

 

Изобретение относится к способам для нанесения жидкостей или других текучих материалов на поверхности, например защитных покрытий металлических поверхностей, полимерных кровельных материалов и т.п. Способ нанесения покрытий включает подготовку поверхности, предварительную подготовку компонентов и их последующее нанесение на покрываемую поверхность. Задача изобретения - обеспечение заполняемости микронеровностей и/или открытых пор покрываемой поверхности при нанесении покрытий из реагирующих между собой материалов. Новизна способа в том, что компоненты покрытия принудительно подаются в реакционную камеру, где перемешиваются воздухом, вступают в реакцию между собой и с давлением Р выбрасываются из сопла, причем давление Р_п, создаваемое струей при нанесении рабочей смеси на покрываемую поверхность, выбирается из значений, лежащих в интервале 1≤ ((α +β +γ ₁+γ ₂+...+γ _n)P_п+Р_атм)/Р_атм≤ 18,6, где Р_атм - атмосферное давление, α - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемой поверхности (типа материала, его пористости, шероховатости и т.п.), β - эмпирический коэффициент, учитывающий внешние воздействия (температуру, скорость ветра, влажность и т.п.), γ _n - эмпирический коэффициент состояния n-го компонента покрытия, зависящий от свойств наносимых компонентов (вязкости, текучести, плотности и т.п.). Преимуществом данного способа является принудительное проникновение смеси из двух или нескольких вступающих в реакцию между собой компонентов материала покрытия в микронеровности и/или поры обрабатываемой поверхности, что улучшает характеристики границы раздела: обрабатываемая поверхность - наносимое покрытие.

Изобретение относится к способам для нанесения жидкостей или других текучих материалов на поверхности, например защитных покрытий металлических поверхностей, полимерных кровельных материалов и т.п.

Известен способ покрытия подложки контактированием подложки с водной композицией, включающей пленкообразующее полимерное связующее и дополнительные ингредиенты, причем подложку выбирают из группы включающей древесину, бумагу, волокно, металл, стекло, керамику, алебастр, наружную штукатурку, асфальт, гипсовый картон, пластмассы, кожу и бетон /Патент РФ №2134279, М.Кл. С 08 L 101/00, С 09 D 5/02, В 05 D 1/00, Бюл. №22 от 10.08.99/.

Известен способ нанесения веществ на обрабатываемую поверхность, включающий подготовку наносимого вещества, его подачу в область нанесения и покрытие им обрабатываемой поверхности, причем в процессе подготовки наносимое вещество помещают в объем его содержания, взаимосвязанный с устройством нанесения веществ, с возможностью дозированного извлечения из объема наносимых веществ, минимальную величину V₁ и максимальную величину V₂ доз которых, извлекаемых в единицу времени, выбирают в пределах 0,18<(V+α V₂)/V₂<4,6, где α - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от вязкости, пористости и текучести наносимого вещества в пределах 0,18<α <3,6, извлечение объемов и перенесение в области их нанесения устройством на обрабатываемую поверхность производят используя дозы энергии E₁, которые в зависимости от общей величины энергии E₂, затрачиваемой на перемещение устройства относительно обрабатываемой поверхности и/или нанесение веществ, или от величины энергосодержания Е₂ автономных источников энергии отбирают в пределах 1<(β E₁+Е₂)/Е₂<6,1, где β - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от пластичности и адгезионных характеристик наносимого вещества в пределах 0,27<β <5,3 /Патент РФ №2131307, М. Кл В 05 D 1/28, В 05 С 1/06, Бюл. №16 от 10.06.1999 г./.

Недостатками способов являются трудность заполнения пор и микронеровностей обрабатываемой поверхности, а также невозможность их обработки при использовании в качестве инжектируемой смеси вступающих в реакцию между собой материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ инжекции обрабатывающих жидкостей, таких как смола, в древесный материал и пористый неорганический материал, такой как каменный материал, предусматривающий а) стадию снижения давления, на которой понижают давление в обрабатываемом материале ниже атмосферного, б) стадию приложения давления, предусматривающую приложение начального давления, не вызывающего деформации, в течение заданного периода времени, стадию роста давления до заданной величины, стадию инжекции обрабатывающей жидкости в материал, стадию снятия давления, на которой давление на материал сбрасывают от указанного конечного давления до атмосферного так, чтобы предотвратить при этом разрушение материала от резкого расширения газов, растворенных в обрабатывающей жидкости, инжектированной в материал /Патент РФ №2128112, М.Кл. В 27 К 3/08, 3/10, 5/00, В 05 D 3/12, 7/00, 7/06, В 05 С 3/02, С 04 В 41/45, Бюл. №9 от 27.03.1999 г./.

Недостатками способа является необходимость применения циклических изменений давления для заполнения открытых пор обрабатываемого материала, сложность обработки при использовании в качестве инжектируемой смеси вступающих в реакцию между собой материалов.

Задача изобретения - обеспечение заполняемости микронеровностей и/или открытых пор покрываемой поверхности при нанесении покрытий из реагирующих между собой материалов.

Задача решается тем, что в предлагаемом способе используется эффект проникновения наносимой жидкой смеси из двух или нескольких вступающих в реакцию между собой материалов в микронеровности и/или поры обрабатываемого материала при приложении давления выше атмосферного непосредственно струей наносимой смеси на обрабатываемую поверхность.

Способ нанесения покрытий заключается в следующем. Предварительно подготовленные (например, подогретые) компоненты покрытия принудительно подаются в реакционную камеру, где перемешиваются воздухом, вступают в реакцию между собой и с давлением Р выбрасываются из сопла, причем давление Р_п, создаваемое струей при нанесении рабочей смеси на предварительно подготовленную покрываемую поверхность, выбирается из значений, лежащих в интервале 1≤ ((α +β +γ ₁+γ ₂+... +γ _n)P_п+Р_атм)/Р_атм≤ 18,6, где Р_атм - атмосферное давление, α - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемой поверхности (типа материала, его пористости, шероховатости и т.п.), β - эмпирический коэффициент, учитывающий внешние воздействия (температуру, скорость ветра, влажность и т.п.), γ _n – эмпирический коэффициент состояния n-го компонента покрытия, зависящий от свойств наносимых компонентов (вязкости, текучести, плотности и т.п.). Величина Р_п варьируется расстоянием от конца сопла до точки контакта струи наносимых компонентов с обрабатываемой поверхностью и давлениями подачи компонентов наносимой смеси и воздуха в реакционную камеру. Создаваемое струей давление обеспечивает проникновение реагирующих между собой компонентов покрытия в микронеровности и/или поры обрабатываемой поверхности, где заканчивается их реакция между собой и образуется требуемое покрытие.

Для бетонной поверхности, расположенной горизонтально:

коэффициент α =1,2;

коэффициент β =0 (температура окружающей среды 20° C, скорость ветра до 2 м/с, влажность воздуха до 80%;

коэффициенты группы γ _p приведены для компонентов компании “BAYER”, предварительно подогретых до 25° C:

коэффициент γ ₁=0,6 (полиоль),

коэффициент γ ₂=0,6 (полиизоцианат),

коэффициент γ ₃=0,3 (активатор),

коэффициенты от γ ₄ до γ _p для упрощения примем равными 0 (отсутствуют пластифицирующие компоненты, окрашивающие компоненты и т.д.).

Таким образом, для бетонной поверхности, расположенной горизонтально при давлении P_атм=1,0 атм, давление необходимо выбирать в интервале от 0 до 6,5 атм.

При этом происходит заполнение микротрещин, пор и др. дефектов поверхности.

Предложенная совокупность признаков способа позволяет обеспечить проникновение смеси из двух или нескольких вступающих в реакцию между собой компонентов материала покрытия в микронеровности и/или поры обрабатываемой поверхности, что улучшает характеристики границы раздела обрабатываемая поверхность - наносимое покрытие.

Формула изобретения

Способ нанесения покрытий, включающий подготовку поверхности, предварительную подготовку компонентов и их последующее нанесение на покрываемую поверхность, отличающийся тем, что компоненты покрытия принудительно подаются в реакционную камеру, где перемешиваются воздухом, вступают в реакцию между собой, и с давлением Р, выбрасываются из сопла, причем давление Р_п, создаваемое струей при нанесении рабочей смеси на покрываемую поверхность, выбирается из значений, лежащих в интервале 1≤ ((α +β +γ ₁+γ ₂+... +γ _n)Р_п+Р_атм)/Р_атм≤ 18,6, где Р_атм - атмосферное давление, α - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемой поверхности: типа материала, его пористости, шероховатости, β - эмпирический коэффициент, учитывающий внешние воздействия: температуру, скорость ветра, влажность, γ _n - эмпирический коэффициент состояния n-го компонента покрытия, зависящий от свойств наносимых компонентов: вязкости, текучести, плотности.