Jauhemaalattujen teräspintojen huolto- ja korjausmaalaus nestemaalilla
Äkräs, Johan (2024)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060621727
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060621727
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tarkoituksena oli tutkia jauhemaalattujen teräspintojen huolto- ja korjausmaalausta erilaisilla nestemaaliyhdistelmillä ja selvittää kirjallisuuden ja tutkimusjulkaisujen avulla, mitkä kemialliset ja fysikaaliset tekijät sekä pinnoitusvaiheet vaikuttavat pinnoituksen onnistumiseen tai epäonnistumiseen. Tutkimusaineistona käytettiin Niko Kuisminin insinöörityön koemaalausten veitsi-, hilaristikko- sekä kondenssitestien testituloksia.
Kirjallisuuden mukaan hyvän tarttuvuuden edellytys on onnistunut pinnan kostutus, jota säätelee nestemaalin pintajännitys, maalattavan alustan pintaenergia sekä puhtaus. Nestemaalin tulee levitä spontaanisti alustan pinnalla, jotta maalimolekyylit saadaan läheiseen molekyylitason kosketukseen alustan pinnan kanssa muodostamaan tarttumisen kannalta oleellisia mekaanisia, sähköisiä ja kemiallisia sidoksia. Spontaanin kostutuksen edellytys on, että nesteen pintajännitys on alhaisempi kuin pinnoitettavan alustan vapaa pintaenergia. Tartuntaa voi parantaa karhentamalla, muuttamalla maalattavan pinnan pintaenergiaa tai kemiallisia ominaisuuksia sidosten muodostumisen kannalta edullisemmiksi.
Testituloksista voidaan havaita liuotin- ja vesiohenteisten nestemaalien merkittävät erot tartunnassa jauhemaalipintoihin. Parhaat tulokset saavutettiin liuotinohenteisilla maaleilla ja orgaanista apuliuotinta käyttävillä vesiohenteisilla maaleilla. Tämä oli odotettavissa myös teorian valossa, koska veden korkea pintajännitys nostaa maalin pintaenergiaa suuremmaksi kuin jauhemaalialustan pintaenergia heikentäen alustan kostumista. Orgaaninen liuotin puolestaan laskee maalin pintaenergiaa, jolloin kostuminen paranee. Lisäksi orgaaninen liuotin pehmittää jauhemaalin pintaa edistäen edelleen sidosten muodostumista nestemaalin ja jauhemaalin välille tai mahdollistaen nestemaalin polymeerien diffuusion jauhemaalin pintaan. Alustan karheuttamisella hiomalla oli merkittävä vaikutus nestemaalin tartuntaan. Hionta vaikuttaa olevan välttämätön vesiohenteisilla maaleilla, jotta voidaan kompensoida korkeaa pintajännitystä. Myös huolellinen pesu on tärkeää erityisesti vesiohenteisia maaleja käytettäessä, sillä jauhemaalipinnalle jääneet rasva ja epäpuhtaudet voivat heikentää vesiohenteisten maalien tartuntaa ja lisätä niiden rakkuloitumista.
Kirjallisuuden mukaan hyvän tarttuvuuden edellytys on onnistunut pinnan kostutus, jota säätelee nestemaalin pintajännitys, maalattavan alustan pintaenergia sekä puhtaus. Nestemaalin tulee levitä spontaanisti alustan pinnalla, jotta maalimolekyylit saadaan läheiseen molekyylitason kosketukseen alustan pinnan kanssa muodostamaan tarttumisen kannalta oleellisia mekaanisia, sähköisiä ja kemiallisia sidoksia. Spontaanin kostutuksen edellytys on, että nesteen pintajännitys on alhaisempi kuin pinnoitettavan alustan vapaa pintaenergia. Tartuntaa voi parantaa karhentamalla, muuttamalla maalattavan pinnan pintaenergiaa tai kemiallisia ominaisuuksia sidosten muodostumisen kannalta edullisemmiksi.
Testituloksista voidaan havaita liuotin- ja vesiohenteisten nestemaalien merkittävät erot tartunnassa jauhemaalipintoihin. Parhaat tulokset saavutettiin liuotinohenteisilla maaleilla ja orgaanista apuliuotinta käyttävillä vesiohenteisilla maaleilla. Tämä oli odotettavissa myös teorian valossa, koska veden korkea pintajännitys nostaa maalin pintaenergiaa suuremmaksi kuin jauhemaalialustan pintaenergia heikentäen alustan kostumista. Orgaaninen liuotin puolestaan laskee maalin pintaenergiaa, jolloin kostuminen paranee. Lisäksi orgaaninen liuotin pehmittää jauhemaalin pintaa edistäen edelleen sidosten muodostumista nestemaalin ja jauhemaalin välille tai mahdollistaen nestemaalin polymeerien diffuusion jauhemaalin pintaan. Alustan karheuttamisella hiomalla oli merkittävä vaikutus nestemaalin tartuntaan. Hionta vaikuttaa olevan välttämätön vesiohenteisilla maaleilla, jotta voidaan kompensoida korkeaa pintajännitystä. Myös huolellinen pesu on tärkeää erityisesti vesiohenteisia maaleja käytettäessä, sillä jauhemaalipinnalle jääneet rasva ja epäpuhtaudet voivat heikentää vesiohenteisten maalien tartuntaa ja lisätä niiden rakkuloitumista.