ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ

1. Свойства древесины и древесных материалов, учитываемые при формировании покрытий

2. Взаимодействие ЛКМ с поверхностью подложки

3. Формирование адгезионного взаимодействия (контакта)

4. Связь работы адгезии с краевым углом

5. Факторы, оказывающие влияние на смачивание и растекание ЛКМ на древесной подложке

6. Реология ЛКМ

7. Внутренние напряжения в покрытиях

1. Свойства древесины и древесных материалов, учитываемые при формировании покрытий

Древесина является продуктом растительного мира, обладает капиллярно-пористым строением с различным набором анатомических элементов. Это обстоятельство существенно оказывает влияние на технологические процессы формирования покрытий.

Древесина содержит влагу, количество которой может изменяться под влиянием изменения влажности и температуры окружающего воздуха. Колебания влаги в древесине приводит к изменению ее линейных размеров и соответственно деформации покрытия.

Пористое строение древесины способствует впитыванию ЛКМ вглубь древесины, что приводит к их нерациональному расходу.

Древесина и древесные материалы имеют неравномерную окраску, поэтому на поверхности изделий могут встречаться разные по тону участки. При нанесении на такую поверхность прозрачных лаков необходимо выровнять тон путем нанесения красящих веществ.

Древесина разнородна по химическому составу и содержит целлюлозу, гемицеллюлозу, масла, смолы, дубильные вещества. Это оказывает существенное влияние на прочность адгезионного взаимодействия.

Древесина имеет исключительно развитую поверхность. Размеры полостей (капилляров) древесины разных пород составляют 30-90 мкм, а их суммарный объем от 55 до 72 % общего объема древесины.

Рельеф поверхности во многом определяет расход ЛКМ и номинальную потребную толщину эксплуатационно-потребных покрытий. Расходные коэффициенты ЛКМ при нанесении на древесину в 2-3 раза выше, чем при нанесении на непористые материалы. Толщина защитных покрытий должна минимум на 20% превышать максимальную высоту микронеровностей поверхности.

Древесина имеет сходство с полярными жидкостями. Максимальное ее набухание отмечается в воде.

Твердые тела различаются значениями поверхностной энергии Гиббса, которая тем больше, чем тверже материал и чем выше его температура плавления. Условно все тела подразделяются на две группы: с высокой и низкой поверхностной энергией. К первой группе относятся вещества, энергия которых выше 500 мДж/м²: металлы, их окислы, стекло, алмаз и др. К низкоэнергетическим причисляют вещества с поверхностной энергией менее 500 мДж/м²: пластмассы, кожу, бумагу, древесину, органические низкомолекулярные вещества, кроме стекла.

Поверхностная энергия древесины определяет такие важные при отделке свойства, как смачивание, растекание, адгезионную прочность и др. Поверхностная энергия может быть существенно уменьшена модификацией различными химическими материалами или физико-химическими методами обработки поверхности древесины. Увеличение поверхностной энергии древесины и древесных материалов улучшает в каждом конкретном случае смачивание и растекание лакокрасочных материалов и вместе с этим позволяет достигать необходимой адгезионной прочности получаемых покрытий к древесным подложкам.

Таким образом, древесина как подложка имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать при выборе материалов и технологий формирования покрытий.