Покрытие Zinga.

Покрытие Zinga – это тонкопленочное цинковое покрытие, исключительно эффективно защищающее черные металлы от ржавчины. Оно сочетает достоинства горячего цинкования и лакокрасочных покрытий, исключает ряд их недостатков и имеет уникальные преимущества. Покрытие Zinga обеспечивает одновременно и активную (катодную) аналогичную горячей оцинковке и пассивную (барьерную/ пленочную), как у красок, защиту от ржавления.

Основным принципом защиты черных металлов покрытием Zinga является принцип катодной (активной) защиты посредством жертвенных электронов. Принцип заключается в том, что один металл (цинк) расходуется для защиты другого металла (железа). Основным доводом в пользу применения цинка в качестве защитного покрытия для стали является тот факт, что цинк подвергается коррозии гораздо медленнее, чем железо в большинстве окружающих сред.

Более высокие концентрации цинка увеличивают защитное антикоррозионное действие даже тогда, когда толщина покрытия не увеличивается.

На практике активные покрытия, в основе которых - взаимодействие между самим покрытием (цинком) и основой (железом), получаются погружением в расплав, электролитическим осаждением (гальваностегией), газопламенным или плазменным напылением, шерадизацией и другими способами.

Покрытие Zinga является двойной системой, и защита, обеспечиваемая Zinga, двойственна:

• катодная защита (жертвенная), как у горячего оцинковывания, - активная защита,
• барьерная защита как у краски, - пассивная защита.

Zinga – это промышленный высококачественный продукт, представляющий собой однокомпонентный жидкий состав (полностью готовый к применению), состоящий из электролитического цинка чистотой 99,995%, летучих веществ и связующих агентов.

Zinga же содержит 96% атомизированного цинка чистотой 99,995%. Причем, частицы цинка имеют овальную форму, что, во-первых, значительно увеличивает содержание цинка в покрытии и, соответственно, его электропроводность, и, во-вторых, улучшает сцепление с поверхностями даже с небольшой шероховатостью.

Нейтральные смолы и растворитель (ненасыщенные углеводороды) являются второй и третьей составляющими Zinga, также придающими покрытию уникальные свойства.

Таким образом, минимальные размеры частиц цинка с их овальной формой, высокий уровень чистоты цинка (99,995%), очень высокое содержание цинка (96%) в сухом слое, а также специфические смолы действительно придают покрытию Zinga способность к созданию гальванической пары с железом, как и при обычной гальванизации цинком. Но при этом обеспечивается защита аналогичная защите, которую дает горячее оцинковывание, что находит экспериментальное подтверждение. Покрытие Zinga действует в электролитическом растворе (морская вода и т.д.) как анод (расходный анод) и защищает стальную поверхность (катод) до тех пор, пока не израсходуется цинк.

Однако, полимеризованный слой Zinga существенно отличается от слоя оцинковки горячим способом. В то время, как горячеоцинкованное покрытие содержит (в зависимости от глубины слоя) от 80 до 85% цинка чистотой до 98%, покрытие Zinga представляет собой однородный тонкопленочный слой, состоящий из 96% цинкачистотой до 99,995%. Более того, цинк в Zinga - это защищенный цинк благодаря смолам, присутствующим в Zingа, что существенно влияет на защитные характеристики самого покрытия.

Благодаря малым размерам частиц цинка и их овальной форме Zinga образует электрохимическое соединение с металлом, на который нанесено, что обеспечивает даже при небольших шероховатостях отличную адгезию с поверхностью и никогда не приводит к отслаиванию покрытия, что является характерным свойством именно активных покрытий.

Поскольку изначально покрытие Zinga имеет пористую структуру, то оно постепенно "цементируется” под воздействием влаги и кислорода. Вокруг каждой частицы цинка образуется слой солей цинка, который заполняет так называемые поры, образуя защитный верхний слой. Этот процесс начинается с поверхности и затем проникает на определенную глубину.

Именно за счет связующих смол однажды "сцементированное” покрытие Zinga обеспечивает высокую устойчивость к механическому воздействию. Даже если на поверхности появляется насечка, отслаивания не происходит. Места повреждений покрываются белым слоем связанных солей цинка, который в течение определенного периода времени обеспечивает пассивную антикоррозийную защиту, т.е. под слоем солей цинка не происходит ржавления. Таким образом, механические повреждения не приводят к ржавлению, за исключением случаев сильных повреждений.

Покрытие Zinga сохраняет свои защитные свойства 25-50 лет в атмосферных условиях, как и покрытие, полученное в процессе горячего оцинковывания. Это касается и толщины слоя (ржавчина появляется только после того, как утрачивается цинк, и, в любом случае, ее появление ограничивается небольшим количеством пятен в тех местах, где цинк и его соли исчезли полностью), и условий эксплуатации (скорость разрушения цинкового покрытия составляет 1–6 мкм в год в зависимости от атмосферных условий).

Отличительной особенностью является то, что "цинк в покрытии Zinga является жертвенным анодом по отношению к стали, однако коррозирует он гораздо медленнее, чем цинк в оцинкованной горячим способом стали” (Центр технологии материалов, Фулмер, Великобритания). При сравнении покрытия Zinga с подобным покрытием, полученном при горячем цинковании, тесты Фулмеровского центра показали: "В высоко коррозионном растворе, использованном для опытов, оцинкованная сталь коррозировала со скоростью 0,11 мм/год, а с покрытием Zinga коррозировала лишь на 0,035 мм в год, т.е. более чем в 3 раза медленнее, чем в случае горячего оцинковывания". Zinga коррозирует намного медленнее, чем любое другое цинковое покрытие, так как частицы цинка в этом составе защищены содержащимися в нем смолами, а образующиеся в процессе окисления Zinga соли цинка, связанные смолами, заполняют естественные поры слоя. Таким образом, Zinga более устойчива к коррозии благодаря своим полимерным составляющим. Именно смолы усиливают противодействие внешним влияниям и продлевают срок службы покрытия.

Благодаря смолам покрытие Zinga обладает и другими особыми свойствами. Оно никоим образом не тверже металла, на который нанесено. Покрытие Zinga эластично и сжимаемо, т.е. ему присущ так называемый эффект "мягкой резины”. Оно выдерживает механическую деформацию без каких-либо последствий.

Покрытие Zinga выдерживает термическое расширение и сжатие без повреждений. Оно может в течение продолжительного времени выдерживать температуру от –40 до +150 ^оС, даже +160 ^оС и более, хотя в этом случае только в течение короткого периода времени, т. е. имеет температурный диапазон эксплуатации от - 40 ° С до +150 ° С.

Именно благодаря органическим составляющим покрытие Zinga имеет кислотно-щелочной эксплуатационный диапазон от 5 до 10 рН. Он шире, чем у любых других цинковых покрытий, что значительно расширяет сферу применения покрытия Zinga и/или увеличивает сроки эксплуатации в агрессивных средах.

И еще одно особое свойство - свойство "возвращения в разжиженное состояние". Zinga легко наносится повторно, так как каждый последующий слой Zinga прекрасно соединяется с предыдущим. Все дополнительные слои смешиваются в один сплошной слой Zinga.

Важно подчеркнуть, что дополнительные слои могут наноситься через любой промежуток времени, т.е. всегда возможен частичный или полный ремонт покрытия с абсолютным восстановлением прежних свойств двойной защиты благодаря особым свойствам этого материала. Причем, минимизируется подготовка поверхности, подлежащей ремонту после продолжительной эксплуатации.

Покрытие Zinga нетоксично благодаря тому, что оно состоит из нетоксичного атомизированного цинка и нетоксичных нейтральных смол. Zinga не содержит толуол, ксилол, бензол, метил-этил-кетон и хлорид метилена. Нетоксичность покрытия Zinga доказана британской лабораторией "Thames Water” в соответствие со стандартом BS 6920 в 1993г. Это позволило использовать покрытие Zinga в сферах, где имеется непосредственный контакт с питьевой водой (благодаря чему Zinga применяется и пищевыми компаниями).

Растворитель в Zinga безопасен по международным стандартам, поэтому работа с Zinga не требует дополнительных или каких-либо особых мер предосторожности.

Зингaнизация (Zingаnisation) является оригинальной и уникальной в своем роде запатентованной технологией цинкования посредством нанесения Zinga на подготовленную поверхность черных металлов.

Подготовка поверхности перед нанесением Zinga.

Ключевыми понятиями являются, во-первых, очистка поверхности и, во-вторых, ее шероховатость! Поверхность должна быть очищена от грязи, краски, масел, смазок, неорганических наслоений (минеральных солей) и рыхлой ржавчины для обеспечения электрохимического взаимодействия цинка и железа и иметь шероховатость 15 мкм для хорошего сцепления с металлом.

• Новая сталь
  1. Обработать пескоструйным методом до чистоты степени Sa 2,5 и шероховатости степени Ra 12,5.
  2. Удалить прокатную окалину.
  3. Протравить кислотой и фосфатировать.
• Старая и заржавленная поверхность
  1. Удалить рыхлую ржавчину, промыть струей воды под высоким давлением (100 бар).
• Ранее оцинкованная поверхность
  1. Очистить водой под давлением 100-200 бар (1750–3500PSI).
• Ранее "озингованная” поверхность
  1. Очистить струей воды под высоким давлением.
• Ранее окрашенная поверхность
  1. Краска может быть удалена пескоструйным способом, химическим путем или струей воды под очень высоким давлением: 1500–2600 бар (17500–26250PSI). В большинстве случаев поверхность под старыми слоями краски будет идеальным профилем (шероховатость 15 мкм) для Zinga.

Нанесение покрытия Zinga. Zinga наносится обычным распылением(воздушным, безвоздушным или из аэрозольных баллонов), кистью, валиком или окунанием.

Различие в плотности цинка, с одной стороны, и связующего агента и растворителя, с другой стороны, является для цинксодержащего продукта более важным фактором, чем для обычной краски. Поэтому перед нанесением Zinga требуется получить абсолютную однородностьсостава тщательным вымешиванием. В противном случае в сухом слое покрытия Zinga будет содержаться менее требуемого количества цинка, и оно, следовательно, утратит специфические гальванические свойства и особенности катодной защиты, тогда Zinga превратится в обычную цинкосодержащую краску.

Малые размеры частиц цинка и высокая поверхностная активность растворителя и смол, жидкая консистенция состава позволяет Zinga равномерно распределяться по поверхности и получать совершенно ровное, без сгустков, покрытие. Подтеки или пузырчатость исключаются. Свойства высокого поверхностного натяжения, однородного распределения по поверхности, быстрого высыхания позволяют наносить покрытие Zinga на вертикальные и сильно наклоненные поверхности. Все это и определяет высокую технологичность нанесения.

Разбавление Zinga (максимум до 10% от объема), очистка инструментов и обезжиривание поверхности производятся разбавителем ZingaSolv. Исключительный по своим свойствам уникальный разбавитель ZingaSolv позволяет подобрать вязкость Zinga, исходя из способа его нанесения (для кисти или покрасочного пистолета). Тем не менее, в сухом слое покрытия Zinga всегда будет содержаться более 95% цинка. В зависимости от количества добавленного разбавителя толщина покрытия уменьшится.

Zinga может быть нанесена:

• кистью или валиком после интенсивного перемешивания и последующего регулярного помешивания.
• любой системой для распыления цинкосодержащих красок <после добавления небольшого количества ZingaSolv при постоянном помешивании. При нанесении Zinga воздушным распылением необходимо дополнительное разбавление растворителем ZingaSolv – 5-7% от объема, при безвоздушном распылении – 2-3%. Покрытие Zinga может наноситься автоматически;
• окунанием (возможно добавление небольшого количества ZingaSolv - до 10%) при постоянном помешивании;
• распылением из аэрозольной упаковки.

Успешно ведутся интенсивные разработки по электростатическому нанесению Zinga.

Расход Zinga для получения покрытия толщиной сухого слоя 40 микрон составляет около 0,25 кг/м².

Zinga – это однокомпонентный состав, содержащий высокоактивный растворитель, поэтому нет оснований ни для непропорционального смешивания компонентов, ни для длительных сроков сушки. Процесс высыхания зависит от толщины слоя Zinga, температуры (для ускорения сушки: максимум +60° С в течение 30-60 мин.), вентиляции (максимальная относительная влажность-90 %). Покрытие Zinga "сухо на отлип” через 10 минут при температуре 18°С. Полное высыхание покрытия достигается спустя 48 часов. Натяжение в углах и на краях поверхностей, покрытых Zinga, требует нанесения, по крайней мере, двух слоев Zinga (или даже трех в особенных случаях, когда поверхность подвергается сильной коррозии). Последующий слой Zinga может наноситься спустя 1 час. Нанесение покрытия в замкнутом и небольшом пространстве требует надлежащей вентиляции, которая, в свою очередь, обеспечивает полное испарение разбавителя. В таких случаях рекомендуется использование традиционной защиты органов дыхания.

Нанесение покрытий поверх Zinga. Очень немногие краски хорошо сцепляются c оцинкованной поверхностью (без специальной подготовки). В то время как с покрытием Zinga большинство красок сцепляются без какой бы то ни было подготовки поверхности. Поверх Zinga могут наноситься масляные, синтетические (за исключением алкидных), полиуретановые, виниловые, водорастворимые, краски на основе смол и быстро сохнущие промышленные покрытия. Zinga может покрываться другими совместимыми красками уже через 2 - 8 часов в зависимости от процесса сушки. При необходимости (если после нанесения Zinga-грунта прошло несколько суток) соли цинка удаляются с поверхности чистой водой, с помощью щетки или слабой пескоструйной обработкой.

Возвращаясь к двойным системам защиты, состоящим из активного первого слоя и пассивного второго (верхнего) следует подчеркнуть, что Zinga является самым эффективным материалом для грунтовки, поскольку:

• покрытие Zinga гарантирует активную катодную защиту (нет никакого другого столь эффективного пассивного защитного покрытия);

   

• покрытие Zinga при нанесении в качестве грунтовки сохраняет отсроченными свои активные защитные свойства. Это означает, что после повреждения верхнего слоя, Zinga сразу же начинает действовать и предотвращает коррозию;

   

• в случае, когда пользователь однажды потратил средства на выполнение пескоструйной обработки и желает защитить эту подверженную ржавлению поверхность на максимально длительный срок, активная защита покрытия Zinga будет единственно уместной.

Применение двойной защитной системы "Zinga + краска” гарантирует общий срок эксплуатации равный сумме сроков эксплуатации каждого покрытия, умноженной на показатель от 1,5 до 2,5. Срок эксплуатации покрытия Zinga (Zinga в качестве грунтовки) + срок эксплуатации верхнего слоя покрытия = N. Срок эксплуатации N надо умножить на 1,5–2,5, тогда получится общий срок эксплуатации двойной системы.

При необходимости повторного цинкования поверхности, ранее защищенной двойной системой, для удаления верхнего слоя потребуется либо легкая поверхностная пескоструйная обработка, либо очистка струей воды под давлением. Покрытие Zinga при этом сохранит свою активность и сцепление с металлической поверхностью. Подчеркнем, что Zinga будет защищать основу от коррозии и при пескоструйном удалении нейтральной краски, ранее нанесенной непосредственно на слой Zinga. Снижение эффективности и устойчивости покрытия к механическим повреждениям вследствие уменьшения толщины слоя Zinga может быть вызвано слишком сильной пескоструйной обработкой. Но даже в таких случаях при обработке лучше пожертвовать частью Zinga, а затем восстановить активную защиту нанесением Zinga.

Приведенные аргументы о достоинствах покрытия Zinga представляют собой выводы и информацию, полученные на основе ряда лабораторных испытаний и тестов, например, в Гентском университете (Бельгия – RUG), в BNF Центре технологии материалов Фулмера (Великобритания) и FMPA (Германия). Эти отчеты подтверждены аналогичными исследованиями в других странах. Как следствие, высокий мировой уровень официального признания Zinga как оригинального состава для оцинковывания, так и собственно уникального цинкового покрытия