Цинконаполненный грунт: эпоксидный, полиуретановый, этилсиликатный — толщина и место в системе

Что такое цинконаполненный грунт и чем он отличается от «цинкосодержащего»

Обычный грунт защищает сталь барьерно: изолирует её от влаги и кислорода. Цинконаполненный (цинкнаполненный, цинкосодержащий — в ТД встречаются все три слова) работает иначе. Частицы цинкового порошка в плёнке касаются друг друга и металла, и при повреждении покрытия цинк корродирует первым, сохраняя сталь. Это тот же принцип, что у горячего цинкования, только цинк нанесён как краска — кистью, валиком или распылением.

Отсюда два условия, без которых протекторной защиты нет. Первое — много цинка в сухой плёнке: частицы должны образовать сплошной проводящий слой. Второе — чистый металл: на ржавчине, окалине и старой краске контакта цинка со сталью нет, поэтому под цинковый грунт металл очищают абразивоструйно. Таблица В.2 ГОСТ 34667.5-2021, о которой ниже, прямо построена для стали после абразивной струйной обработки.

• Доля цинка — главный параметр в ТД. У материалов базы, где она указана: 80–96 % в сухой плёнке. У 4 из 9 материалов доля в открытом описании не приведена — её запрашивают у производителя до согласования системы.
• Часть производителей указывает уровень по американскому стандарту SSPC Paint 20: ЦИНОТАН — уровень 1, тип II; ЦИНЭП 80 — уровень 2, тип II. Уровни этого стандарта привязаны к содержанию цинка; сравнивать материалы проще по самой цифре процента.
• Грунт «с фосфатом цинка» — не цинконаполненный. Фосфат цинка — ингибирующий пигмент барьерного грунта, протекторной защиты он не даёт; в базе это, например, ИЗОЛЭП-primer, PROFGUARD epoxy (грунт-эмаль). В Таблице В.2 такие грунты идут в колонке эпоксидных, а не цинкнаполненных.
• Состав «холодного цинкования» — тоже цинконаполненный грунт: так производители называют материалы, которые предлагают как альтернативу горячему цинкованию и для ремонта оцинковки (в базе — ЦИНОЛ, Цинконол). Чем он отличается от горячего цинкования и когда что выбирать — в отдельной статье.

Эпоксидный, полиуретановый, этилсиликатный: что меняет связующее

Цинк одинаковый, а связующее, которое держит его на металле, определяет условия нанесения, термостойкость и чем грунт можно перекрыть. В базе полиуретановый — 2, эпоксидный — 4, этилсиликатный — 2, иное связующее (по ТД) — 1.

• Эпоксидный — двухкомпонентный: основа и отвердитель смешивают перед работой, у смеси ограничено время жизни. Диапазон нанесения — по материалу: ЦИНЭП — 0…+40 °C; ЦИНЭП 80 — 0…+40 (допускается от -5); СпецПротект 008 — +5…+40 °C. Перекрывается эпоксидными и полиуретановыми слоями — перечень в ТД. Типовой грунт для цеха и для тёплого сезона на площадке.
• Полиуретановый — как правило, однокомпонентный и отверждается влагой воздуха: компоненты перед работой не смешивают. Диапазон нанесения у материалов разный: ЦИНОТАН — -15…+40 °C; Цинконол — +5…+40 °C. Тот, что допускает мороз, — грунт для зимней окраски на монтаже; у ЦИНОТАН к тому же широкое окно перекрытия финишами — от 4 ч до 2 лет. «Полиуретановый» сам по себе не значит «зимний» — смотрите ТД.
• Этилсиликатный — неорганическое связующее, двухупаковочный. Выдерживает более высокую рабочую температуру (ЦВЭС: 150/200 °C — длительно / кратковременно), наносится при -15…+40 °C. Перечень перекрывающих слоёв у него короче, чем у органических грунтов, — его берут строго из ТД.
• Отдельный класс — межоперационные этилсиликатные грунты (Prodecor 2101 Shopprimer ZS): тонкий слой для временной защиты проката на время хранения и монтажа, по которому допускается сварка. Это не грунт системы на весь срок службы — перед окраской его оценивают и при необходимости дополняют по проекту.

Толщина и место в системе: сколько микрон экономит цинк по Таблице В.2

Цинконаполненный грунт — это слой, а не система. ГОСТ 34667.5-2021 (идентичен ISO 12944-5:2019) в Таблице В.2 задаёт минимальную систему — число слоёв и номинальную толщину сухой плёнки NDFT всей системы — отдельно для трёх типов грунтовки. Колонка «Zn (R)» — системы на цинкнаполненном грунте, колонка EP/PUR/ESI — на эпоксидном, полиуретановом или этилсиликатном грунте без цинка. Сравнение показывает, во что цинк обходится в микронах.

Вывод из таблицы: на тот же класс среды и срок система на цинке тоньше на 20–60 мкм. В C4 на высокую долговечность — 2 слоя и 200 мкм против 2 слоёв и 240 мкм; в C5 на очень высокую — 3 слоя и 320 мкм против 3 слоёв и 360 мкм. В C3 на среднюю долговечность стандарту хватает одного слоя 60 мкм на цинке. Число слоёв при этом не всегда меньше: C4 на очень высокую долговечность (3 слоя против 2); C5 на высокую долговечность (3 слоя против 2) — на цинке слоёв больше, хотя суммарная толщина ниже.

Толщина самого грунта в этой сумме — по ТД материала: у грунтов базы рекомендуемый слой 40–100 мкм. Остальное набирают промежуточным слоем и финишем. Толщину грунта за слой не завышают сверх ТД: производители задают для неё диапазон, а иногда и прямой максимум (у ЦВЭС — не более 70 мкм за слой).

Сухой остаток и расход: почему цифру из ТД нельзя сразу ставить в формулу

Расход любой краски считают по толщине сухой плёнки и объёмному сухому остатку: q = ТСП ÷ (10 × VS) л/м². У цинконаполненных грунтов здесь ловушка. Цинк тяжёлый, и «сухой остаток» в паспорте (у ЦИНОТАН — 86–89 %) — как правило, массовая доля нелетучих, а не объёмная. Массовая всегда выше объёмной, и если подставить её в формулу, литров выйдет меньше, чем уйдёт на самом деле. Объёмный сухой остаток (ISO 3233) уточняют в ТД или у производителя.

Надёжнее считать по тому, что производитель прямо пишет в ТД: расход в граммах на квадратный метр при заданной толщине. Если разделить расход на толщину, получится масса грунта на каждый микрон сухой плёнки. У материалов базы это 3,7–5,9 г/м² на 1 мкм.

Чем перекрывать цинковый грунт и можно ли под огнезащиту

Перекрывающий слой выбирают по ТД грунта: производители прямо перечисляют, какие материалы и через сколько часов можно наносить сверху. В перечнях у грунтов базы — эпоксидные, полиуретановые, хлорвиниловые слои и алюмонаполненные композиции. Алкидных эмалей в этих перечнях нет: цинк омыляет алкидное связующее, как и на оцинкованной стали, и покрытие отслаивается.

Межслойную выдержку берут из ТД верхнего слоя: она зависит от пары материалов. Пример из базы — АЛЮМОТАН: «Покрывной слой по ЦИНОТАН (выдержка 4 ч), ЦВЭС (6 ч), ЦИНЭП (4 ч) или самостоятельное покрытие». Перед нанесением следующего слоя поверхность цинкового грунта должна быть чистой и сухой, а металл — минимум на 3 °C теплее точки росы (ГОСТ 9.402-2004).

Как выбрать цинконаполненный грунт под объект

• Класс среды и долговечность — по ГОСТ 34667.2 и ГОСТ 34667.1. Затем сравните колонки Таблицы В.2 под свою среду: насколько цинк сокращает NDFT и не добавляет ли он слой.
• Возможность пескоструя. Нет абразивоструйной очистки — нет протекторной защиты: в этом случае берут толерантную к подготовке эпоксидную мастику, а не цинковый грунт.
• Сезон и место нанесения. Зима на открытой площадке — грунт с минусовым диапазоном по ТД (в базе — ЦИНОТАН, ЦВЭС, ЦИНОЛ); цех или тёплый сезон — эпоксидный; горячие поверхности — этилсиликатный по термостойкости из ТД.
• Система целиком. Грунт выбирают вместе с промежуточным слоем и финишем одной линейки или из перечня перекрытия в ТД; на улице финиш — УФ-стойкий.
• Огнезащита сверху. Если на конструкции будет огнезащита, грунт берут из ТД огнезащитного состава или из сертификата на комплексную систему.
• Документы. Доля цинка, толщина за слой, объёмный сухой остаток и интервалы перекрытия — из ТД партии; они же входят в проект АКЗ и в акт скрытых работ.

Частые вопросы