6.7.4. Хемосорбционное взаимодействие

Такое взаимодействие возможно с использованием пленкообразователей, содержащих активные функциональные группы (изоцианатные, карбоксильные, эпоксидные), в определенных условиях формирования покрытия. Например, компоненты полиуретановых композиций взаимодействуют с оксидами и гидроксидами металлов при нормальной температуре по реакции:

Эпоксидные пленкообразователи реагируют с поверхностью металлов и стекла выше 170°С:

Карбоксилсодержащие полимеры и олигомеры взаимодействуют с металлами обычно при нагревании, но и при нормальной температуре при длительной эксплуатации может образоваться солевая связь:

При высоких температурах возможно химическое взаимодействие с металлической подложкой феноло - и мочевиноформальдегидных, кремнийорганических, масляных, алкидных, полиимидных и других пленкообразователей. Введение катализаторов, активация поверхности подложки может ускорять подобные взаимодействия при снижении температуры. Часто при высоких температурах взаимодействия полимеров с металлической поверхностью сопровождается переносом металла в полимер. Так, расплавы поливинилбутираля и полипропилена подрастворяют поверхность свинца, а расплавы пентапласта - поверхность цинка, растворы полиамидокислот при последующем превращении их в полиимиды на металлических подложках (Cu, Al, Fe) взаимодействуют с металлами, переводя их в солевую, а затем оксидные формы, содержащиеся в полимере. Полиэтилен выше 200°С восстанавливает оксиды железа до металла. Аналогичные явления наблюдаются и при формировании покрытий из полиакрилонитрильных дисперсий.

По мнению Н.И. Егоренкова и других исследователей, перенос металлов связан с наличием карбоксильных групп в полимерах, например, возникающих в результате термоокислительной деструкции. При высокой температуре карбоксильные группы взаимодействуют с оксидами и гидроксидами металла. В результате реакции образуются межфазные металл-полимерные слои с отличающейся от полимера структурой и свойствами. Так, установлено, что в полиэтиленовых покрытиях карбоксилаты железа обнаруживаются на расстоянии до 40 мкм от поверхности подложки.

Молекулярное взаимодействие может иметь место с участием полифункциональных модифицирующих компонентов, вводимых в композиции, - ПАВ, кислоты, бис-имиды и др., а также продуктов деструкции полимеров. Например, для улучшения адгезии эпоксидных покрытий в состав композиций вводят адсорбционно-активные компоненты - хинолин, оксазолон и другие соединения, содержащие полярные группы - NH2, - CN, - CNS, - S, а также используют отвердители кетиминного и аминосиланового типа.