9 июля, 2013 
editor Механические свойства покрытий зависят от структуры и условий их получения. Так, прочность пленок возрастает с увеличением молекулярной массы полимера, степени кристалличности, числа мостичных связей (в случае пленок трехмерного строения).
В случае полиолефинов установлена зависимость между равновесным модулем упругости Е¥ и степенью кристалличности a:
Е¥ = А×еk×a, (6.1)
Где А и k — постоянные; А=33,9; k=0,044.
Модуль упругости коррелирует с твердостью покрытий и прочностью при растяжении.
Прочность при растяжении и относительное удлинение пленок уменьшаются с ростом надмолекулярных структур. Образцы со сферолитами диаметром ³300 мкм имеют дефекты в пограничных участках структур и хрупко разрушаются при деформациях £5-15%.
Механическая прочность и способность пленок к деформации изменяются при структурировании. Причем, в случае олигомеров (эпоксидные, мочевиноформальдегидные, полиэфирные). Эти характеристики улучшаются с возрастанием плотности трехмерной сетки, а для полимеров — наблюдается экстремальная зависимость прочности от числа поперечных связей. Деформируемость покрытий при этом уменьшается, т. е., используя в лаках и красках разные полифункциональные структурирующие добавки и варьируя условия отверждения (сушки) покрытий можно регулировать их механические свойства.
Механические свойства пластифицированных и пигментированных покрытий также зависят от содержания модифицирующего компонента, химической природы, размера и формы частиц пигмента, а также от его взаимодействия с пленкообразователем. Например, чешуйчатые и волокнистые пигменты и наполнители в большей мере усиливают пленкообразователи, чем наполнители изометрической формой частиц. Отмечается больший эффект усиления у аморфных полимеров, чем у кристаллических.
При увеличении пористости покрытий прочность пленок снижается. Прочность не всегда одинакова у пленок разной толщины: существенное значение оказывает на прочность и способ получения покрытия. Прочность адгезированных и неадгезированных пленок примерно одинакова. Временная зависимость прочности покрытий:
T = А×е-k×s, (6.2)
Где А и k — постоянные.
Это уравнение применяется для оценки долговечности покрытий в изотермических условиях. Прочность зависит и от скорости деформации:
Sр = a×un, (6.3)
Где u — скорость растяжения;
a и n — постоянные.
Скорость приложения нагрузки сказывается и на величине деформации: чем больше u, тем меньше e.
Прочностные и деформационные свойства покрытий сильно зависят от температуры. С повышением температуры происходит уменьшение модуля упругости, твердости, прочности при растяжении и изгибе и долговечности покрытий; относительное удлинение пленок при разрыве возрастает.
Температурная зависимость прочности имеет вид:
Sр = s0× , (6.4)
Где s0 — прочность при исходной температуре.
Прочностные показатели покрытий изменяются при изменении характера окружающей среды. Так, в результате адсорбции поверхностью пленки жидких или газообразных продуктов возможно как понижение ее прочности (эффект Ребиндера), так и повышение за счет залечивания локальных микротрещин. При переходе от газообразных сред к жидким прочность и долговечность покрытий снижается.
Опубликовано в рубрике 