Лако-красочные материалы — производство

Присутствие пигментов и наполнителей в органических покрытиях вы­зывает значительное изменение всех деформационно-прочностных свойств. Как правило, при введении пигментов увеличиваются внутренние напря­жения, модуль упругости, прочность при растяжении, изгибе, ударе, нсПфДНИИ, твердость покрытий. Это обусловлено возрастанием жесткости

I Сжатие

и ориентацией молекул пленкообразователя вблизи поверхности пигмент­ных частиц при физико-химическом или химическом взаимодействии пигмента с пленкообразователем, а также эффектом армирования от­носительно мягких пленкообразователей более твердыми и жесткими частицами неорганических пигментов, образующих в покрытии армирую­щую сетку (рис. 3.8).

Существует аналитическая зависимость, связывающая прочность пигментированного покрытия с регулирующими факторами:

П = (Ппл + 0,83ПМС) (1-в)-(-ПплЛф, (3.12)

где П, Ппл, Пмс — прочность покрытия, пленкообразователя, межфазного слоя на границе пигмент — пленкообразователь; А — параметр, характеризующий адгезию пленкообразо­вателя к пигментной поверхности.

Как видно, прочность пигментированных покрытий повышается при увеличении ф, Пмс, т. е. при возрастании жесткости молекул пленкообра­зователя вблизи поверхности пигментных частиц, и адгезии пигмента и пленкообразователя А. Электронно-микроскопические исследования пока­зали, что в случае слабой адгезии при деформации пигментированного покрытия имеет место образование «вакуолей», вытянутых в направлении деформации, что приводит к уменьшению эффективного сечения пленки 5 и ее прочности (рис. 3.9). Кроме указанных параметров, на прочность пигментированных покрытий оказывает влияние дисперсность пигментных частиц: чем выше дисперсность, тем больше доля ориентированного пленкообразователя в покрытии.

Повышение стойкости к удару покрытий при введении пигментов обусловлено другими причинами, а именно более равномерным распределе­нием ударных напряжений в покрытии. Пигментные частицы являются концентраторами этих напряжений, и эти напряжения действуют на ориентированный, жесткий полимер, окружающий пигментные частицы.

При введении пигментов внутренние напряжения в покрытиях растут, так как подвижность ориентированных молекул пленкообразователя затормаживается и замедляются релаксационные процессы в покрытии на стадии испарения растворителя или отверждения. Наличие внутренних напряжений может вызывать растрескивание и отслаивание покрытия.

Таким образом, в покрытии необходимо создавать оптимальное | объемное наполнение и использовать пигменты с оптимальной диспер — 1 сностью, при которых достигаются высокие деформационно-прочностные * свойства при сравнительно низких внутренних напряжениях, не вызы — 1 вающих отслаивания и растрескивания покрытий.