Чинники, що впливають на адгезійну міцність покриттів, Все про фарби
Адгезійна міцність залежить від природи полімеру, підкладки, умов формування покриття. Встановлено, що найбільш висока міцність адгезійна у покриттів, що формуються з мономерних і олігомерних плівкоутворювачів, які перетворюються на полімерний (тривимірний) стан безпосередньо на підкладках.
Адгезійна міцність зростає зі збільшенням плівкоутворювача кількості полярних функціональних груп таких як -OH, -COOH,-CONH2,-CONH, -OCONH (їх енергія когезії становить 25-65 кДж/моль). Вона залежить також від фазового та фізичного стану матеріалу плівки. Більше адгезійно-міцні покриття утворюють аморфні плівкоутворювачі в порівнянні з кристалічними.
Найбільш низьку адгезійну міцність виявляють покриття з фторопластів, поліімідів, пентапласту, поліетилену, полівінілхлориду, кополімерів вінілхлориду. Для підвищення адгезійної міцності вищезгаданих полімерів проводять їх модифікацію: змішують з адгезійно-активними олігомерами і мономерами (епоксидними, епоксидно-новолочними, епоксидно-фурановими, алкідними, діалілфталатом, теплохімічними і хімічними:); або радіаційним впливом.
По-різному впливають на адгезійну міцність пластифікатори, пігменти та наповнювачі. Як правило, залежність адгезійної міцності від концентрації цих інгредієнтів має максимум. Збільшення адгезійної міцності, ймовірно, обумовлено адсорбцією пластифікатора, пігменту або наповнювача на активних центрах твердої поверхні, зміни в ряді випадків її природи, а також за рахунок зниження внутрішніх напруг у самому покритті.
Більш високу адгезійну міцність наповнених покриттів порівняно зненаповненими пояснюють також посиленням полімерів в адгезійному шарі, каталітичним впливом на процеси структурування та окислення, зменшенням термічної напруги, спрямованою зміною структури плівки.
Однак слід зазначити, що в ряді випадків наповнювач, збільшуючи адгезійну міцність одного плівкоутворювача, може не впливати або навіть погіршувати адгезійну міцність іншого; Нерідко у вибірковості дії наповнювачів істотну роль може грати природа підкладки. Не менш важливою є роль підкладки у формуванні адгезійної взаємодії її з адгезійним покриттям. Досить складно отримувати адгезійно-міцні покриття на гладких непористих підкладках (метали, ситали, скло та ін), а також на матеріалах з низькою поверхневою енергією (деякі полімери).
Адгезійна міцність зменшується в ряду:
Мідь > вуглецева сталь > легована сталь > > алюміній > цинк > олово > свинець.
З метою покращення змочуваності підкладок лакофарбовими матеріалами їх поверхню модифікують, що часто забезпечує збільшення міцності адгезійної покриттів. У зв'язку з тим, що для утворення міцного адгезійного зв'язку велике значення мають процеси мікрореологічного затікання рідкого адгезиву мікропори і тріщини підкладки, важливим фактором є шорсткість поверхні. Механічне зачеплення різко посилюється, якщо поверхню металу піддати абразивній обробці, фосфатуванню, оксидуванню тощо, а лакофарбовий матеріал використовувати зі зниженою в'язкістю.
Адгезія залежить від технологічних умов формування покриттів. Підвищення температури та тривалості нагрівання до певної межі сприяє адгезії. Але у разі протікання деструктивних процесів уматеріал плівки адгезійна міцність знижується. Тому для кожного покриття існують певні оптимальні температурні режими його формування
Зазвичай на повітрі формуються покриття з більшою адгезійною міцністю, ніж в інертному середовищі, але перевищення оптимального значення ступеня окислення плівкоутворювача в покритті знижує адгезійну міцність. Адгезійна міцність залежить також і від режиму охолодження покриттів, особливо, якщо їх формують з розплавів кристалічних. охолодження на адгезійну міцність показано нижче, на прикладі формування поліетиленових покриттів на алюмінії:
| Швидкість охолодження, |
°С/хв
Н/м
Можливі прийоми збільшення адгезійної міцності - це радіаційний вплив, використання магнітного та ультразвукового полів як на вихідні композиції лакофарбових матеріалів перед їх нанесенням на поверхню, так і на покриття в процесі їх формування на субстраті.