Лако-красочные материалы — производство

В процессе использования адгезионная крепкость лакокрасочных покрытий может изменяться. Сначала она может быть размеренной либо даже возрастать, но с течением времени обычно миниатюризируется. Повышение адгезионной прочности может быть в тех случаях, когда при эксплуатации материал пленки при сохранении эластичности копит дополнительные многофункциональные группы, реагирующие с подложкой хим либо физическим методом. Примером могут быть покрытия из масляных либо масляных пленкообразователей естественной сушки. Уменьшение адгезионной прочности обосновано:

1)    протеканием хим либо физических (сначала кристаллизационных) процессов в пленке;

2)    образованием новейшей фазы на границе раздела пленка-подложка в итоге гидратации либо окисления поверхности;

3)    проявлением внутренних (касательных) напряжений.

Отслоение пленки может быть по двум механизмам: адгезионному либо когезионному. Когезионное отслоение типично для покрытий, пленкообразователь которых находится в высокоэластичном состоянии, когда когезионная крепкость относительно невысока.

Д. Д Бикерманом предложена теория слабеньких граничных слоев. Согласно этой теории адгезионная крепкость определяется когезией адгезива либо субстрата в адгезионном слое. Многими способами (масс-спектроскопии, отражательной спектроскопии, по краевому углу смачивания поверхности, даже зрительно) находится, что после отслоения ряда покрытий на поверхности подложки остается слой (20-80 нм) полимерного материала. Усиление пленкообразователя в адгезионном слое методом внедрения активных заполнителей, сшивания цепей макромолекул, направленного регулирования структуры, понижения газонаполнения и другими позволяет повысить адгезионную крепкость.

Теория слабеньких граничных слоев не универсальна: она применима только для варианта, когда адгезия материала превосходит его когезию. К примеру, при эксплуатации покрытий в водянистых средах более типичен адгезионный нрав отслаивания (хотя вероятен и когезионный).

На рисунке показаны соответствующие случаи поведения покрытий на полярных подложках (металлы, стекло, бетон) при эксплуатации в воде и в атмосфере высочайшей влажности. Случай, когда адгезионная крепкость продолжительно сохраняется довольно редчайший (кривая 1), хотя и предпочтительный. Почаще всераспространены варианты понижения адгезионной прочности либо полного отслаивания покрытия (кривая 2). Причина этого разрушения адгезионного соединения отчасти кроется в специфичном адсорбционном содействии среды с адгезивом либо субстратом на границе раздела: происходит адсорбционное замещение связей адгезив-субстрат на связи среда-субстрат. При этом, проникновение воды в адгезионный слой может быть:

1)    по поверхности раздела пленка-подложка;

2)    методом диффузии через массу пленки.

Зависимость адгезионной прочности покрытий от времени пребывания в воде (слева) и от влажности окружающего воздуха (справа)

Адсорбция воды из воздуха на поверхности подложки происходит при влажности более 40-60% (Wкр — критичная влажность). Ниже Wкр роль воды в дестабилизации адгезии малозначительна. Но выше Wкр вода негативно оказывает влияние на адгезию, при этом, чем выше влажность, тем больше скорость отслаивания и соответственно меньше время разрушения адгезионных связей. Высушивание выдержанных во увлажненной атмосфере либо в воде покрытий приводит к частичному восстановлению адгезионной прочности , при всем этом: А0-А1=f(Е).

Пленки с наименьшими значениями модуля упругости Е в основном проявляют вторичное адгезионное взаимодействие. Это свидетельствует о том, что адгезия полимеров при Т>Тс определяется динамическим равновесием меж адсорбцией и десорбцией макромолекул.

Для получения покрытий с долговременной адгезионной прочностью в воде и аква средах применимы методы:

1)    понижения межфазного натяжения на границе с подложкой методом внедрения лакокрасочных материалов, владеющих свойством водовытеснения;

2)    направленного конфигурации природы поверхности подложки (гидрофобизация, применение конверсионных покрытий и грунтов);

3)    удалением физиосорбированной воды с поверхности подложки нагреванием либо связыванием;

4) применением пленкообразователей, образующих с поверхностью (подложкой) гидролитически устойчивые хим связи.

Таким макаром, получены полимерные, эпоксидные, фторопластовые, полиэтиленовые, на базе водорастворимых олигомеров и других пленкообразователей покрытия, размеренно сохраняющие адгезионную крепкость при долговременной выдержке в воде при разных температурах.Ослабление адгезии может являться результатом деяния и механических нагрузок. Адгезионная крепкость зависит  также и от температуры, при которой происходит отслаивание покрытия. Необходимо подчеркнуть, что процесс разрушения адгезионных связей независимо от критерий эксплуатации подчиняется общим закономерностям разрушения полимерных материалов.