Get Adobe Flash player

5.2.1. Формирование поверхности контакта

Взаимодействие разнородных материалов возможно при наличии контакта между ними, который обеспечивается зазором не более 0,5 нм, так как действие ориентационных, индукционных, дисперсионных сил возможно лишь на расстоянии £0,5 нм. Скорость достижения необходимого контакта зависит как от характера поверхности, так и от свойств контактирующих материалов.

В обеспечении контакта важная роль принадлежит рельефу поверхности. Так, шероховатую поверхность можно принять за поликапиллярную систему, причем глубина затекания (подъема) жидкости в поры Н определяется силами капиллярного давления:

Н=К×s×cosj/(rrg),                                                                 (5.1)

где К - постоянная; s - поверхностное натяжение жидкости; j - угол наклона капилляра (угол смачивания); r - плотность жидкости; r - радиус капилляра (поры); g - ускорение свободного падения.

Время подъема t до установления гидростатического равновесия столба жидкости вычисляют по уравнению Пуазейля

t = 2hl2/(r×s×cosj),                                                                (5.2)

где l - длина капилляра (поры).

Таким образом, важными факторами, обуславливающими полноту контакта (заполнение неровностей пор поверхности подложки), являются вязкость, плотность, поверхностное натяжение лакокрасочного материала, размеры, форма и расположение пор (неровностей) поверхности.

Следует отметить, что уменьшение диаметра капилляров и полостей приводит к снижению скорости впитывания красок, но потенциально возможная глубина их проникновения возрастает.

Вязкость красок, нанесенных на подложку, может составлять несколько единиц Па×с (для растворов) и много тысяч единиц Па×с (для расплавов). Она быстро возрастает при отверждении покрытия, что затрудняет достижение полного контакта.

Фактический контакт между лакокрасочным материалом и подложкой является лишь небольшой частью теоретически возможного контакта, что можно объяснить следующими причинами:

1)  мешает воздух, находящийся в углублениях подложки;

2)  газовыделение при формировании покрытий, особенно при повышенных температурах.

Рис. 5.2. Схема проникновения лакокрасочного материала в неровности поверхности:

1 - подложка; 2 - воздушные полости; 3 - лакокрасочный материал

Существуют разные способы достижения хорошего смачивания и пропитывания лакокрасочными материалами непористых (металлы, стекло, силикаты) и пористых (бумага, ткань, древесина) подложек:

  • применение лакокрасочных материалов с пониженной вязкостью и малой скоростью отверждения (для этого часто используют медленно испаряющиеся растворители;
  • нагревание красок или подложки, либо того и другого одновременно;
  • замедление сушки (отверждения) покрытия (например, путем выдержки его в парах растворителя);
  • применением давления или чередованием вакуума и давления;
  • вибрационным (лучше ультразвуковым) воздействием на подложку с нанесенным на нее слоем лакокрасочного материала.

При окрашивании непористых подложек обычно пытаются увеличивать размеры контактной поверхности, существенно влияющей на адгезию покрытий.

При окрашивании высокопористых субстратов, а также при получении съемных покрытий (низкоадгезивных) используют приемы уменьшения поверхности контакта: использование высоковязких быстроотверждающихся лакокрасочных материалов, расплавов пленкообразователей.

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.