Основные свойства пленкообразователей — вязкость расплавов

Вязкость расплавов. Вязкость расплавов важный показатель при оценке необратимого течения полимеров.

Чем ниже вязкость расплава, тем быстрее формируется покрытие и тем выше его качество. Поэтому при разработке полимерных композиций и технологии покрытий следует добиваться снижения вязкости расплавов.

Образование покрытий при сплавлении частиц, как показывает опыт, происходит при значениях вязкости полимеров не более 104Па. Такую вязкость они имеют, находясь в вязкотекучем состоянии.

Вязкость зависит от многих факторов, но особенно большое влияние оказывают природа полимера и температура.

Полимеры невысокой молекулярной массы образуют низковязкие расплавы. Например, вязкость полиамидов выше для составляет 10-103 Па-с, а вязкость эпоксиолигомеров в условиях отверждения 10~10Па-с. С увеличением молекулярной массы вязкость полимеров возрастает согласно уравнению Флори.

Вычисленные по уравнению значения энергии активации вязкого течения для многих полимеров лежат в пределах от 46 до 250 кДж/моль. Выбор пленкообразователя следует производить с учетом значения энергии активации; особенно это важно для олигомеров термопревращаемого типа. Их плавление должно сопровождаться резким снижением вязкости для обеспечения растекания, прежде чем наступит процесс химического отверждения.

Температурная зависимость вязкости расплавов двух образцов эпоксиолигомеров, имеющих близкие значения эпоксидных чисел. Образцы 1 и 2 имеют соответственно температуру размягчения по методу кольца и шара 88 и 99 С. Образец 1 более предпочтителен для производства красок, чем образец 2, поскольку, он имеет более высокую энергию активации вязкого течения и образует в условиях пленкообразования более низковязкие расплавы

Считают, что наилучшее качество покрытий из олигомерных пленкообразователей достигается, когда вязкость расплава в начальной стадии отверждения не превышает 25 Па-с.

Простой и действенный путь снижения вязкости расплавов повышение температуры. Например, вязкость расплава полиэтилена снижается в среднем в 10 раз при нагревании на 60-80 °С. В практических условиях для уменьшения вязкости расплавов используют и другие приемы: применяют более низкомолекулярные пленкообразователи, полимеры комбинируют с олигомерами, в состав смесей вводят пластификаторы, растворители, поверхностно-активные вещества. Вязкость расплавов измеряют вискозиметрами МВ-2, КВПД-1, АКВ-5, РЭВ-1; за рубежом для этой цели применяют вискозиметры «Ротовиска», «Ферранти-Шарли», реогониметр Вайсенберга. Определения рекомендуется проводить при малых скоростях сдвига и большой скорости подъема температуры образца. Косвенно о вязкости можно судить также по показателю текучести расплава, который приводится в ГОСТах и ТУ на полимеры.

По материалам tikkurila powder coatings