Защитные свойства покрытий

Основным назначением органических покрытий является защита металлов от коррозии. Защитное действие любого лакокрасочного покрытия определяется его изолирующей способностью, адгезией к подложке и способностью пассивировать поверхность металла. Эти параметры покрытия существенно изменяются при введении пигментов.

В большинстве случаев введение пигментов в пленкообразователи приводит к повышению изолирующей способности лакокрасочных покрытий. Это обусловлено действием ряда следующих причин.

1. Увеличивается длина пути диффундирующих через покрытие молекул агрессивных газов и жидкостей, т. е. уменьшается проницаемость покрытий. Наиболее существенное влияние на проницаемость оказывает форма частиц пигмента:

Наиболее эффективный барьерный эффект создают пигменты, имеющие чешуйчатую форму частиц (алюминиевая пудра, слюда), которые располагаются в покрытии параллельно поверхности.

2. Происходит связывание коррозионно-активных газов и жидкостей за счет физико-химического или химического взаимодействия с пигментами. Такой способностью обладают технический углерод, черни, оксид цинка, диоксид титана, основной карбонат свинца, аэросил, цинковые крона, карбонатные наполнители. Например:

3. Замедляется диффузия коррозионно-активных агентов из-за уплотнения и ориентации пленкообразователя вблизи поверхности пигментных частиц при их взаимодействии с пленкообразователем.

Наиболее значительно адгезионные свойства лакокрасочных покрытий изменяются при введении пигментов, обладающих реакционной способностью по отношению к плен-кообразователю и подложке (пигменты, содержащие окисляющие и комплексообразующие ионы).

Пигменты, генерирующие окисляющие ионы (например, крона), окисляют пленкообразователь с образованием в нем новых полярных кислородсодержащих групп:

Эти группы способны образовывать с гидроксилированной поверхностью металла водородные связи, что приводит к возрастанию адгезии покрытий. Аналогичное действие проявляют пигменты, содержащие сиккативирующие металлы (например, свинцовый сурик), которые катализируют окислительные процессы в ненасыщенных пленкообразователях.

В случае пигментов, обладающих комплексообразующим действием, повышение адгезии обусловлено включением функциональных групп пленкообразователя и гидроксильных групп металлической подложки во внутреннюю сферу комплекса, т. е. образованием координационных связей между молекулами пленкообразователя и поверхностью металла: