61. Формування поверхні контакту покриття.

Для обеспечения взаимодей­ствия разнородных материалов между ними необходим контакт. Поскольку действие сил - ориентационных, индукционных, дисперсионных проявля­ется на расстоянии, не превышающем 0,5нм контакт может рассматри­ваться лишь при условии, если зазор не более 0,5 нм. Скорость дости­жения необходимого контакта зависит от характера поверхности и свойств контактирующих материалов. В обеспечении контакта важное значение имеет рельеф поверхности. Шероховатую поверхность можно рассматривать как поликапиллярную систему. Глубина затекания (подъема) жидкости Н в поры такой подложки определяется силами капиллярного давления:

H= K σ cosΘ/ ρrg

где K - постоянная; σ - поверхностное натяжение жидкости; Θ - угол наклона капилляра (угол смачивания); р - плотность жидкости; r - радиус капилляра.

Время подъема τ для установления гидростатического равно­весия столба жидкости может быть вычислено на основании урав­нения Пуазейля:

где l - длина капилляра (поры).

Основными факторами, определяющими полноту контакта (заполнение неровностей и пор поверхности подложки), являются вязкость, плот­ность и поверхностное натяжение ЛКМ, размеры, форма и расположение неровностей поверхности. С уменьшением диаметра капилляров и полостей скорость впитывания красок уменьшается. Однако потенциально возможная глубина их проник­новения возрастает.

На практике хорошее смачивание и пропитывание лакокрасочными материалами непористых (металла, стекло, силикаты) и пористых (бумажная и тканевая электроизоляция, древесина, кожа) подложек достигается следующими способами:

1. применением ЛКМ с пониженной вязкостью и малой скоростью отверждения, для чего нередко используют медленно испаряющиеся растворители;

2. нагреванием красок или подложки, либо того и другого одновременно;

3. замедлением сушки покрытия, например, посред­ством выдержки его в парах растворителя;

4. применением давления или лучше чередованием вакуума и давления; давление может быть обеспечено пневматическим, гидравлическим путем, прессованием, прокатыванием;

5. вибрационным, особенно ультразвуковым, воздействием на подложку с нанесенным на нее слоем ЛКМ.

Так как размеры контактной поверхности существенно влияют на адгезию покрытий, обычно возникает заинтересованность в ее увели­чении. Тем не менее, даже на непористых подложках с малой степенью шероховатости поверхности контакт никогда не бывает абсолютно пол­ным.

При окраске высокопористых подложек (древесина, бумага, картон, штукатурка, ткани), когда не требуется их пропитывания, во избежание большого расхода ЛКМ нередко применяют меры, направленные на уплотнение поверхности контакта. Это достигается применением высоковязких быстро отверждающихся лакокрасочных материалов, а также расплавов пленкообразователей.

62. Формування покриттів із водних дисперсій та органодисперсій полімерів.

Формирование покрытий из водных дисперсий полимеров

ЛКМ воднодисперсионного типа характеризуются наличием двух фаз: твердой - полимера и добавок (пигменты, ПАВ) и жидкой - воды. Водные дисперсии относятся к лиофобным коллоидным системам, размер частиц (глобул) составляет 0,01-0,25 мкм.

Пленкообразование из водных дисперсий (латексов и полимеров) рассматривается как процесс ликвидации межфазной границы полимер - среда на поверхности подложки при одновременном удалении дисперсионной среды. Внешними признаками процесса является уменьшение объема и оптической плотности пленок (для непигментированных образцов) и увеличение их объемного электрического сопротивления.

Пленкообразование связано с золь-гель переходом (астабилизацией латекса) и последующим самопроизвольным сжатием (контрактацией) образованного промежуточного геля до состояния монолитной пленки.

Формирование покрытий из органодисперсий полимеров

Применяемые для получения покрытий органодисперсионные материалы изготовляю как на аморфных, так и кристаллических полимерах. Это двухфазные системы, занимающие промежуточное положение между коллоидными системами и грубыми дисперсиями. Размер частиц дисперсной фазы колеблется от долей микрометра до десятков микрометров. Дисперсионной средой служит органический растворитель или смесь растворителей: активного (диспергатора) и неактивного (разбавителя). Наибольшее применение в технологии покрытий получили органодисперсии фторопластов, пентапласта, поливинилхлорида и полиэтилена. Органодисперсии полимеров в зависимости от их состава являются дисперсиями либо лиофобного, либо переходного типа.

Формирование покрытий из органодисперсий связано с удалением дисперсионной среды и коалесцепцией полимерных частиц, т.е. золь- гель переходом, который носит необратимый характер.