Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Розділ Композиційні матеріали та основи технол...docx
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
5.42 Mб
Скачать

1. Адгезійна міцність лакофарбових покриттів. 3

9. Змочування зволожених та занурених в воду поверхонь. 9

10. Змочування поверхні на повітрі. 9

11. Значення явищ поліморфізму, ізоморфізму та ізоструктурності в технології отримання пігментів. 10

12. Керування процесом диспергування пігментів в середовищі плівкоутворювача. 11

13. Кислотно-лужні властивості поверхні оксидів і силікатів. 11

14. Класифікація мінеральних наповнювачів. 12

15. Класифікація способів фарбування. 14

16. Класифікація та характеристика наповнювачів для гум. 16

17. Композиції зміцнені волокном. 18

18. Композиції зміцнені частинками. 19

19. Композиції, армовані перервним волокном. 19

20. Конвективний і терморадіаційний способи отвердження покриттів. 20

21. Кремнійорганічні апрети, їх склад і будова. 21

22. Кремнійорганічні зв’язні речовини. 22

23. Кремнійорганічні рідини, що використовуються для отримання тонкошарових покриттів. 23

24. Методи отримання пігментів і наповнювачів. 25

25. Методи оцінки енергетичного стану поверхні. 26

26. Механізм процесу диспергування. 28

27. Механізм руйнування композицій. 29

28. Механічні властивості лакофарбових покриттів. 30

29. Нанесення ЛФМ способом розпилення. 31

30. Нанесення ЛФП способами занурення та обливання. 32

31. Неорганічні зв’язні речовини. 32

32. Оптичні властивості ЛФМ і пігментів. 34

33. Основні властивості скловолокна. 36

34. Основні поняття, характеристика і класифікація композиційних матеріалів. 36

35. Основні способи отримання композиційних матеріалів з волокнистими наповнювачами. 36

36. Основні фізико-механічні і експлуатаційні властивості композиційних матеріалів. 37

37. Особливості будови та класифікація лакофарбових покриттів. 38

38. Особливості фарбування полімерів і гум. 39

39. Отримання полімерних композиційних матеріалів. 40

40. Перспективні методи нанесення ЛФМ. 41

41.Пігменти і наповнювачі. Їх склад і класифікація. 41

42. Плівкоутворення, що здійснюється без хімічних перетворень. 43

43. Поведінка і види руйнування композицій. 43

44. Поверхнева енергія. Гідрофільність і гідрофобність. 44

45. Покрівельна здатність пігментів і ЛФМ. 45

46. Принципи дії дисперсно-зміцнених матеріалів. 46

47. Процеси корозії і старіння композиційних матеріалів. 46

48. Радіаційне отвердження покриттів. 47

49. Реологічні властивості пігментованих систем. 48

50. Розчинне скло – зв’язуюча речовина для отримання композиційних матеріалів. 49

51. Руйнування покриттів при нагріванні. 50

52. Ручні способи нанесення рідких лакофарбових матеріалів. 51

53. Склад і будова основних видів наповнювачів. 51

54. Склад і будова поверхні оксидів і силікатів. 53

55. Способи отвердження покриттів. 54

56. Технологія виробництва пігментованих ЛФМ. 55

57. Технологія отримання покриттів і вогнетривких мас. 56

58. Фізико-механічні властивості композиційних матеріалів. 56

59. Фізико-хімічні та експлуатаційні властивості мінеральних пігментів. 58

60. Фізико-хімічні та експлуатаційні властивості наповнювачів. 58

61. Формування поверхні контакту покриття. 59

62. Формування покриттів із водних дисперсій та органодисперсій полімерів. 60

63. Формування покриттів із дисперсій та порошків полімерів. 60

64. Формування покриттів із розчинів полімерів і олігомерів. 61

65. Характер зв’язку між полімером і поверхнею наповнювача. 62

66. Характеристика і класифікація лакофарбових покриттів. 62

67. Характеристика основних деструкційних факторів. 63

68. Хімічні реакції в поверхневому шарі твердих речовин. 64

69. Чистота поверхні, її мікро- і макрорельєф. 65

1. Адгезійна міцність лакофарбових покриттів.

Адгезионная прочность - многофакторный показатель, зависящий от природы полимера и подложки, а также условий формирования покры­тия. Наиболее высокой адгезионной прочностью обладают покрытия из мономерных и олигомерных пленкообразователей, превращаемые в полимерное (трехмерное) состояние непосредственно на подложке. Мономеры и олигомеры в ряде случаев способны хемосорбироваться на поверхности металлов; последующая их полимеризация или поликонденсация приводит к образованию привитых полимеров, химически связанных с подложкой. В случае полимеров нередко отмечается корреляция между адгезионной прочностью и когезией материала пленки.

Адгезионная прочность возрастает с увеличением в пленкообразователе содержания полярных функциональных групп (OH, COOH, CONH2, CONH, OCONH), энергия когезии которых составляет 25-65 кДж/моль.

Адгезионная прочность зависит от фазового и физического состояния материала пленки. Аморфные пленкообразователи образуют более адгезионнопрочные покрытия, чем кристаллические. В ряду кристаллических полимеров адгезионная прочность падает с уменьшением критического поверхностного натяжения, она также тем меньше, чем выше степень кристалличности.

Наиболее низкую адгезионную прочность имеют покрытия из фторопластов, пентапласта, ПЭ, поливинилхлорида, сополимеров винилхлорида, критическое поверхностное натяжение которых не превышает 30мДж/м2.

2. Взаємозв’язок між складом, будовою і властивостями пігментів.

Большинство технических свойств пигментов и наполнителей в значи­тельной степени определяется их кристаллическим строением. Получение материалов в необходимой кристаллической модификации с заданными фор­мой и размерами частиц - важнейшая задача синтеза.

В зависимости от преобладающего вида связи между структурными еди­ницами, образующими кристалл (атомами, ионами, молекулами), кристал­лы подразделяются на ионные, атомные, молекулярные и металлические. Преобладающий характер связи определяет многие свойства кристалла - твердость, температуру плавления, электрические, магнитные и др. Чаше всего связи в кристаллах неорганических пигментов и наполните­лей, по своей природе являющихся солями, оксидами или гидратированными оксидами, имеют ковалентный или ионно-ковалентный характер. Молекуляр­ные кристаллы наиболее характерны для органических пигментов.

Многие кристаллические вещества проявляют полиморфизм, т.е. способность существовать в двух или нескольких кристаллических модифи­кациях

Явление полиморфизма, а также возможность существования метастабильных модификаций имеют существенные значения в технологии пигментов. Очень многие химические соединения, применяемые в качестве пиг­ментов, проявляют полиморфизм и часто используются в метастабильной модификации. Явление полиморфизма характерно для оксидов железа (α-Fe2O3 -гематит, γ-Fe2O3 - магнетит и δ-Fe2O3) для хрома­та свинца, который может существовать в модификациях, соответству­ющих ромбической, тетрагональной и моноклинной сингониям. Димор­фный сульфид кадмия ( кристаллизуется в кубической и гексагональ­ной сингониях) и желтый железоокисный пигмент ( модификации - гетит и лепидокрокит; это модификации одной и той же сингонии, различающиеся размерами элементарной ячейки). Диоксид титана ис­пользуется в качестве пигмента в виде двух кристаллических модифи­каций одной и той же тетрагональной сингонии - рутил и анатаз; брукит ( ромбическая модификация) - неустойчив, в качестве пигмента не применяется. Полиморфизм проявляется у сульфида цинка, входяще­го в состав литопона (сфалерит и вьюрцит). Различают до пяти кристаллических модификаций фталоцианина меди. Полиморфны многие полициклические органические пигменты.

Знание и использование возможных полиморфных превращений того или иного химического соединения, применяемого в качестве пигмента, позволяет правильно регулировать его физико-химические свойства, которые у разных модификаций могут сильно разли­чаться. Ближе по свойствам кристаллы в том случае, если они отно­сятся к одной и той же категории симметрии, и тем более, к одной и той же сингонии.

Некоторые соединения, близкие по химическому составу, могут образовывать одинаковые кристаллические структуры. Это явление называется изоструктурностью. Если соответствующие структурные единицы (атомы, ионы или молекулы) изоструктурных соединений способны к образованию близких по характеру связей и мало отлича­ются по объему, то эти вещества могут образовывать смешанные кри­сталлы. Такие химические соединения называются изоморфными. Явле­ния полиморфизма, изоструктурности и изоморфизма широко использу­ют при синтезе пигментов и наполнителей.

В реальных кристаллах строгая пространственная периодичность расположения структурных единиц не распространяется на весь объем кристалла. Она нарушается из-за наличия различных дефектов. К де­фектам кристаллической структуры относятся микротрещины, линейные дефекты - дислокации, дефекты по Шотки ( в кристаллической решетке) и Френкелю. Наличие таких дефектов сказывается на свойствах материала.

Одной из важнейших характеристик пигментов и наполнителей является их дисперсность, т.е. степень раздробленности. От дисперс­ности пигмента зависит его цвет, непрозрачность, укрывистость, интенсивность, антикоррозионные свойства и др. Реальные пигменты и наполнители содержат совокупность частиц различного размера.

Форма частиц оказывает существенное влияние на многие свой­ства пигментов. Это укрывистость, маслоемкость, атмосферостойкость и др. Различают обычно следующие формы частиц: сферические, куби­ческие, зернистые, игольчатые, пластинчатые и чешуйчатые.

Лучшими пигментными свойствами обладают вещества, имеющие игольчатую и чешуйчатую (пластинчастую) форму частиц. Игольчатая форма частиц способствует улучшению механических свойств лакокрасоч­ных покрытий, т.к. оказывает армирующие действия. Атмосферостойкость такого покрытия также высокая. Но еще большей атмосферостойкостью обладают покрытия, в состав которых входят пигменты с чешуйчатой формой частиц.

С отмеченными ранее свойствами пигментов тесно увязана еще одна их характеристика укрывистость - способность пигмента или пигментированного ЛКМ при равномерном нанесении на поверхность делать невидимым цвет последней. Укрывистость выражается массой пигмента или ЛКМ, приходящегося на единицу укрываемой поверхности ( г/м2).

Способность пигмента укрывать поверхность определяется явле­ниями отражения ( рассеяния) и поглощения света частицами пигмента, для белых и светлых слабо окрашенных пигментов укрывистость опреде­ляется главным образом отражением света, а для черных и сильноокрашенных хроматических пигментов - поглощением света.

Укрывистость лакокрасочного покрытия зависит от количества частиц пигмента в нем и, следовательно, от степени его дисперсности. Увеличение дисперсности частиц до определенного предела (0,2-0,3 мкм) приводит к возрастанию укрывистости. В этих пределах рассеивающая способность слоя частиц в покрытии пропорциональна их удельной поверхности.

При увеличении степени дисперсности выше указанного предела укрывистость пигмента уменьшается. В этих условиях начинают дей­ствовать законы рассеяния света, по которым рассеяние, размер час­тицы и её оптические показатели находятся в сложной зависимости. Так, например, при уменьшении размера частиц увеличивается интен­сивность рассеяния света в коротковолновой области видимого спектра. Это обстоятельство имеет большое значение для белых пигментов. На­пример, диоксид титана рутильной модификации способен интенсивно поглощать свет в фиолетовой и частично голубой области спектра. Поэ­тому пигмент имеет желтоватый оттенок. При увеличении степени дис­персности пигмента удается сместить рассеяние света в коротковолновую область спектра и обогатить тем самым спектр отражения недостающей частью, т.е. придать пигменту белизну.

Не менее важное значение имеют и оптические свойства пигментов, такие как цвет, его чистота, цветовой тон и интенсивность.