Цинконаполненные грунты: цинксиликатные и эпоксидно-цинковые

Как работает цинконаполненный грунт

Основную часть сухой плёнки такого грунта составляет мелкодисперсная цинковая пыль. Частицы соприкасаются друг с другом и со сталью, поэтому покрытие проводит ток и работает как протектор: цинк электрохимически активнее железа и в присутствии влаги корродирует первым, защищая сталь в порах и на небольших повреждениях. Продукты коррозии цинка постепенно заполняют поры и уплотняют слой. Отсюда главное условие — плотный контакт с чистым металлом: по окалине, ржавчине или пыли протекторный эффект теряется.

Цинконаполненные грунты — основа систем для высоких категорий коррозионной агрессивности и большого срока службы. В ISO 12944-5 они выделены в отдельную группу грунтов (обозначение Zn (R)) с требованием к минимальному содержанию цинковой пыли в сухой плёнке. В американской практике состав нормирует SSPC Paint 20: неорганические грунты относятся к Type I, органические — к Type II, а по содержанию цинка стандарт делит их на уровни, где Level 1 — самый высокий. Эти обозначения часто встречаются в технических листах.

Два типа: цинксиликатный и эпоксидно-цинковый

Параметр	Неорганический (цинксиликатный)	Органический (эпоксидно-цинковый)
Связующее	этилсиликат (алкилсиликат); окончательно отверждается влагой воздуха	эпоксидная смола с отвердителем
Подготовка стали	абразивоструйная очистка, как правило Sa 2½ с заданным профилем	как правило Sa 2½; отдельные марки допускают механизированную очистку — по техническому листу
Термостойкость	высокая: у материалов справочника — от 400 °C длительно до 540 °C кратковременно или под покрывным слоем	ограничена эпоксидным связующим — по данным производителей, порядка 120–150 °C длительно
Условия отверждения	нужна влажность воздуха: в сухую погоду отверждение замедляется	нужны температура выше нижнего предела и сухая поверхность выше точки росы
Перекрытие	пористая плёнка: полное отверждение и «туманный» первый проход следующего слоя	проще перекрывается эпоксидами и полиуретанами
Чувствительность к толщине	высокая: при перебое — сетчатое растрескивание	умеренная, в пределах максимальной толщины слоя
Типичные задачи	новое строительство, окраска в цехе, горячие поверхности, фрикционные соединения	новое строительство и ремонт, подкраска цинксиликата и повреждённой оцинковки

Как выбрать цинконаполненный грунт

Среда и срок службы

Цинковые грунты особенно важны в системах для категорий C4, C5 и CX по ISO 12944-2 и для высокой долговечности. В более мягких средах их тоже применяют, когда нужен большой срок службы или проект прямо требует грунта с протекторным действием.

Где будут красить

Цинксиликат удобнее наносить в цехе: там проще обеспечить абразивоструйную очистку, нужную влажность воздуха и контроль толщины. На монтаже, при ремонте и подкраске чаще выбирают эпоксидно-цинковые грунты — они менее капризны к условиям и легче перекрываются.

Температура эксплуатации

Для горячих поверхностей нужен цинксиликат и совместимый термостойкий финиш — подробнее на странице «Термостойкие покрытия». Эпоксидно-цинковые грунты ограничены рабочей температурой эпоксидного связующего.

Фрикционные соединения

Если конструкция собирается на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением, грунт на контактных поверхностях должен иметь подтверждённый коэффициент трения. В американской практике это класс по RCSC (например, класс B), в европейской — испытание коэффициента трения по EN 1090-2. Такие данные приводят технические листы ряда грунтов этого раздела.

Материал основания

Цинконаполненные грунты рассчитаны на углеродистую сталь. На нержавеющую сталь их не наносят — для неё производители дают отдельные системы. По горячей оцинковке действуют свои требования к подготовке, а для ремонта повреждённой оцинковки предназначены эпоксидно-цинковые грунты.

Условия нанесения в климате Узбекистана

Сухой воздух. Этилсиликатные цинковые грунты набирают свойства за счёт влаги воздуха. Производители оговаривают нижнюю границу влажности при отверждении — у ряда марок около 50–60 % — и предлагают способы ускорить процесс: увлажнение водяным туманом, специальные ускорители. В сухое лето это закладывают в технологию и график; перекрытие недоотверждённого слоя приводит к дефектам всей системы.
Жара. На раскалённом металле растворитель испаряется ещё в факеле — появляются сухой распыл и пористость. Помогают медленные разбавители, которые указывает технический лист, работа в утренние часы и затенение.
Холод и роса. Поверхность должна быть сухой и, как требуют технические листы, не менее чем на 3 °C теплее точки росы. Нижний температурный предел у разных марок различается: у одних он отрицательный, у других — +5 °C.
Пыль. Пыль на очищенной поверхности нарушает контакт цинка со сталью; её количество после очистки проверяют, например, по ISO 8502-3.

Перекрытие цинксиликатного грунта

Плёнка неорганического цинкового грунта пористая. Если сразу нанести на неё толстый слой эпоксида или полиуретана, воздух из пор выходит через свежую краску и оставляет пузыри и кратеры. Поэтому производители требуют, во-первых, дождаться отверждения грунта — его степень проверяют, например, протиркой растворителем по ASTM D4752, а метод и критерий указывает технический лист. Во-вторых, первый проход следующего материала наносят тонким «туманным» слоем и только затем — основной слой. Перед перекрытием поверхность очищают от солей цинка и загрязнений.

Типичные ошибки

Перебор толщины цинксиликата, особенно в углах и на кромках: появляется сетчатое растрескивание, и слой приходится снимать.
Нанесение по недостаточно очищенной поверхности — по окалине, пыли, солям.
Перекрытие неотверждённого цинксиликата в сухую погоду.
Отказ от «туманного» слоя при перекрытии — пузыри и кратеры в финишной системе.
Алкидные и масляные краски поверх цинкового грунта: ряд производителей прямо указывает, что такие материалы для перекрытия не подходят.
Эпоксидно-цинковый грунт на поверхностях, нагретых выше допустимой для него температуры.
Долгая выдержка цинкового грунта без перекрытия в агрессивной атмосфере: на поверхности накапливаются соли цинка, которые перед следующим слоем нужно удалить.

См. также: антикоррозионная защита — обзор, эпоксидные грунты и промежуточные слои, финишные покрытия, термостойкие покрытия.

Материалы ведущих производителей

Неорганические (цинксиликатные)

Interzinc 22 — International (AkzoNobel) — цинксиликатный грунт с технологией быстрого перекрытия.
Resist 86 — Jotun — цинкэтилсиликат для сильноагрессивных сред, термостойкость до 540 °C, класс B по RCSC.
Zinc Clad ZS — Sherwin-Williams — однокомпонентный этилсиликатный цинковый грунт; в тонком слое — свариваемый межоперационный грунт.
Carbozinc 11 — Carboline — неорганический цинковый грунт с отверждением до −18 °C.
PPG SIGMAZINC 158 — PPG — двухкомпонентный цинкэтилсиликат для температур подложки от −90 до 500 °C.
ZINCTECT 1500 — Kansai Paint — толстослойный цинксиликат, около 75 мкм за слой.
ZINCTECT 1000 — Kansai Paint — быстросохнущий цинксиликатный межоперационный грунт для листа и проката.
Resist 78 — Jotun — неорганический цинкэтилсиликатный грунт для сильноагрессивных сред, термостойкость до 540 °C.
TEKNOZINC ESI 3180 — Teknos — быстросохнущий цинкэтилсиликат влажностного отверждения: сухой нагрев до +400 °C, нанесение от −5 °C.
TEKNOZINC SS — Teknos — двухкомпонентный цинкэтилсиликат для атмосферы и погружения в растворители, грунт термостойких систем до +400 °C.
Zinc Clad II Plus — Sherwin-Williams — трёхкомпонентный цинкэтилсиликатный грунт с 83 % цинка, класс B по коэффициенту трения.
PPG DIMETCOTE 9 — PPG — цинксиликатный грунт, отверждаемый влагой воздуха, класс B по трению, до 500 °C.
Jotatemp 540 Zinc — Jotun — неорганический цинксиликатный грунт со стеклянной чешуёй для горячего оборудования до 540 °C.
Resist ZES — Jotun — цинкэтилсиликатный грунт влажностного отверждения для стали, постоянно до 400 °C, пиково 540 °C.

Органические (эпоксидно-цинковые)

Interzinc 52 — International (AkzoNobel) — эпоксидно-цинковый грунт с 80 % цинка.
Jotun Barrier — Jotun — эпоксидно-цинковый грунт для сред до CX, ремонт цинксиликата и оцинковки.
Zinc Clad R Plus — Sherwin-Williams — эпоксидно-цинковый грунт для систем с Macropoxy, Dura-Plate и Acrolon.
Carbozinc 859 — Carboline — эпоксидно-цинковый грунт с быстрым перекрытием и классом B для фрикционных соединений.
ZINCTECT 500 — Kansai Paint — толстослойный эпоксидно-цинковый грунт на полиамидном отвердителе.
Jotun Barrier 80 — Jotun — эпоксидно-цинковый грунт для атмосферы до C5, ремонт цинксиликатных покрытий и оцинковки.
TEKNOZINC 90 SE — Teknos — эпоксидно-цинковый грунт с цинком не менее 90 % в сухой плёнке, перекрытие до 18 месяцев.
TEKNOZINC 80 SE — Teknos — эпоксидно-цинковый грунт с 80 % цинка — базовый грунт систем Teknos для C4, C5 и погружения.
TEKNOZINC 3231 — Teknos — эпоксидно-цинковый грунт с высоким содержанием цинка (не менее 90 %) под полисилоксановые и полиуретановые финиши.
PPG SIGMAZINC 102 HS — PPG — высоконаполненный эпоксидно-цинковый грунт, 60–150 мкм за слой, перекрытие через 6 ч.
Interzinc 315 — International (AkzoNobel) — эпоксидно-цинковый грунт быстрого перекрытия, отверждается ниже 0 °C, класс B по трению.
Jotun Barrier 77 — Jotun — эпоксидно-цинковый грунт для атмосферы до C5 и ремонта оцинковки и цинксиликата.
Zinc Clad IV EU — Sherwin-Williams — эпоксидно-цинковый грунт по стали после абразивоструйной очистки, также для ремонта оцинковки.
Jotun Barrier 90 — Jotun — эпоксидно-цинковый грунт с очень высоким содержанием цинка для сред до C5.
Zinc Clad 4700 — Sherwin-Williams — эпоксидный цинковый грунт по стали после абразивоструйной очистки, по SSPC Paint 20.
Zinc Clad IV 85% — Sherwin-Williams — эпоксидно-цинковый грунт с 85 % цинка, класс A для фрикционных соединений.
Interzinc 72 — International (AkzoNobel) — эпоксидный цинконаполненный грунт с 90 % цинка для стали в агрессивных средах.
TEKNOZINC 3233 — Teknos — однокомпонентный цинконаполненный полиуретановый грунт влажностного отверждения для стальных конструкций.
PPG AMERCOAT 68 HS — PPG — трёхкомпонентный цинк-эпоксидный грунт, более 80 % цинка в плёнке, ускоритель для холода.
PPG SIGMAZINC 109 HS — PPG — цинконаполненный эпоксидный грунт высокого сухого остатка, перекрытие через 4 ч, нанесение до 0 °C.
Zinc Clad J984BS — Sherwin-Williams — эпоксидный цинконаполненный грунт по BS 4652, быстрое высыхание, ремонт оцинковки.
Jotun Barrier ZEP — Jotun — цинк-эпоксидный грунт для металлоконструкций в средах до C4, 40–90 мкм за слой.

Перечень не исчерпывающий. Окончательный выбор делается по документам производителя с учётом проекта.

Частые вопросы

Можно ли заменить цинконаполненный грунт эпоксидным?

Технически — да: существуют системы без цинка для тех же категорий среды. Но протекторного действия у них нет, а толщина системы обычно больше. Если цинковый грунт указан в проекте, замену согласуют с проектировщиком.

Нужен ли цинковый грунт по горячей оцинковке?

Нет, оцинковка сама является цинковым покрытием. Для окраски по ней используют грунты, допущенные производителем к нанесению на оцинкованную сталь, после соответствующей подготовки. Эпоксидно-цинковые грунты применяют для ремонта повреждённых участков оцинковки.

Почему цинксиликат растрескивается?

Чаще всего из-за перебора толщины, особенно в углах и на кромках, где краска скапливается. Максимальную толщину слоя указывает технический лист, и её контролируют по ходу нанесения.

Сколько ждать перед перекрытием цинксиликата?

Это зависит от марки, температуры и влажности: в техническом листе приведены минимальные интервалы для разных условий. В сухую погоду ориентируются не только на часы, но и на фактическую степень отверждения.

Однокомпонентные составы для холодного цинкования — самостоятельная защита стали, ремонт оцинковки и сварных швов — собраны в разделе «Холодное цинкование».

Подберём цинконаполненный грунт и всю систему под ваш объект — позвоните или напишите в WhatsApp/Telegram: +998 94 094 52 27.