ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы пленкообразования Процессы пленкообразования из "Технология органических покрытий том1 " Настоящая книга (вместе с томом II) предназначается для студентов-лакокрасочников и специалистов в области промышленности масел, смол, пигментов и красок. Оба тома должны дать в сжатом виде очерк современной теории и практики органических покрытий. Для сокращения объема книги пришлось, к сожалению, отказаться от помещения в ней большого количества интересного материала и в частности сведений по истории рассматриваемых вопросов. Общая форма и расположение материалов будут в дальнейшем подвергаться периодическому пересмотру без значительного увеличения объема книги. В основу обоих томов положены курсы лекций, которые автор читает в Бруклинском политехническом институте. [c.10] Появление данной работы стало возможным в результате ог- бора и тщательной обработки всего нового и прогрессивного в области лакокрасочной промышленности и смежных областях техники, что опубликовано в научной литературе и многочисленных патентах. [c.10] В книге приведено много рецептур, взятых из каталогов фирм. Эти рецептуры должны послужить для читателей только исходным пунктом для своих собственных исследований. Мой выбор материалов и рецептур по необходимости несколько субъективен, так как на него влияли мои личные знакомства. [c.10] Лакокрасочные покрытия на основе органических материалов могут быть либо прозрачными, либо непрозрачными — пигментированными. В этом томе излагаются основы химии и технологии масел, смол, масляных лаков и высокополимерных соединений, применяемых для производства как прозрачных, так и пигментированных покрытий. Во втором томе будут изложены основы химии и технологии пигментов, а также технология и области применения красок, эмалей и лаков для строительных и промышленных покрытий. Летучие растворители и сиккативы, применяемые в пра-изводстве большинства прозрачных и пигментированных покрытий, описаны в первом томе. [c.11] Прозрачные лакокрасочные покрытия можно изготовлять из большого числа различных пленкообразующих материалов, как-то высыхающих масел, масляных лаков, синтетических смол и высокополимерных веществ, например целлюлозы или виниловых полимеров. Пленкообразователь для получения лакокрасочного материала обычно растворяют в летучих растворителях вязкость раствора устанавливают в зависимости от метода его нанесения кистью, распылением, окунанием или другими методами. В большинстве случаев в некоторые масла и смолы для ускорения образования из них сухой пленки приходится вводить сиккативы. Некоторые покрытия образуют сухую пленку при нормальной, комнатной температуре, другие же приходится подвергать для этого горячей сушке. [c.11] Пленкообразователь переходит из жидкого состояния в твердое различными путями. Описание этих процессов и их механизмов составляет основное содержание этой главы. Различные пленкообразователи образуют пленки, обладающие разнообразными физическими свойствами. Некоторые пленки очень эластичны, другие тверды и прочны, некоторые тверды, но хрупки и т. д. Комбинируя различные пленкообразователи, можно получать нужные свойства покрытий для строительных и промышленных целей. [c.12] Срок службы покрытий определяется главным образом изменениями, происходящими в пленкообразователе в условиях эксплуатации покрытия. В пигментированных системах пигмент придает покрытиям окраску и непрозрачность, а также увеличивает их твердость. В большинстве случаев пигмент выполняет, кроме того, и защитные функции, предохраняя связующее от разрушения ультрафиолетовыми лучами солнечного света. [c.12] В покрытиях, содержащих пигменты основного характера, как например свинцовые или цинковые белила, возможно химическое взаимодействие между этими пигментами и кислотными составляющими пленкообразователя. В результате такого взаимодействия образуются мыла, которые оказывают некоторое влияние на физические свойства покрытия. Однако в большинстве случаев пигменты в процессе эксплуатации покрытий претерпевают относительно небольшие изменения. В противоположность этому пленкообразователь находится в состоянии более или менее непрерывного изменения, начиная с момента нанесения краски и до того момента, когда поверхность должна быть перекрашена вследствие разрушения покрытия. Таким образом, скорость изменения пленкообразователя в условиях эксплуатации покрытия определяет срок его службы. Этапы цикла существования краски представлены на схеме 1. [c.12] На схеме 1 показаны моменты, определяющие срок службы краски. Пигмент и связующее следует подбирать с учетом условий эксплуатации. Для изготовления хорошей краски пигмент нужно смешать со связующим и затем смесь тщательно перетереть или диспергировать. Каждая партия краски перед упаковкой в тару должна быть, естественно, испытана на соответствие ее существующим стандартам. Ошибки, допущенные в процессе производства краски, могут снизить качество покрытия, а неправильное нанесение краски — привести к быстрому его разрушению. Значение процессов образования и старения пленок будет рассмотрено ниже. [c.12] Краски, правильно составленные, изготовленные и нанесенные, разрушаются медленно до такого состояния, когда возникает необходимость возобновить окраску. Окрашенную поверхность необходимо перекрашивать до наступления полного разрушения покрытия, но старое покрытие перед повторной окраской нужно полностью удалить. [c.13] Так как ни одна система не может быть прочной при слабости отдельных ее звеньев, то нельзя получить удовлетворительного покрытия, если каждый элемент изготовления (рецептура, технология, способ нанесения и т. д.) недостаточно хорошо продуман и выполнен неточно. Детали этих элементов будут изложены во втором томе. [c.13] Иллюстрацией первого процесса может служить высыхание шеллачного лака. Спиртовый раствор шеллака после нанесения его тонким слоем высыхает за счет простого испарения спирта, в результате чего образуется покрытие в виде сплошной пленки шеллака. Этот процесс характерен для спиртовых, нитроцеллю-лозных, поливиниловых и многих других лаков. Растворитель может испаряться из этих покрытий при нормальной, комнатной температуре его испарение может быть ускорено нагреванием окрашенного изделия в сушилке. Нагревание в сушилке обычно применяют для сушки покрытий промышленных изделий. [c.13] Третьим процессом, как уже было указано, является процесс полимеризации. Второй процесс также является одним из видов полимеризации, но на практике значительно чаще встречаются два других вида этой реакции конденсационная полимеризация и аддитивная полимеризация. [c.14] Конденсационная полимеризация имеет место в тех случаях, когда для покрытий применяются мочевино- или меламино-форм-эльдегидные смолы, термореактивные фенольные смолы и другие-продукты, которые высыхают за счет химических превращений в интервале температур от 90 до 200°. В результате этого процесса за счет двух молекул, из которых образуется пленкообразователь, выделяется молекула низкомолекулярного соединения, обычно воды, и между молекулами возникает химическая связь. [c.14] Аддитивная полимеризация происходит тогда, когда ненасыщенные молекулы типа стирола или хлористого винила активируются соответствующим катализатором и соединяются друг с другом, образуя большие молекулы. Как конденсационная, так и аддитивная полимеризация подробно описаны ниже. [c.14] Характер процесса, приводящего к образованию пленки покрытия, зависит главным образом от химического строения плен-кообразователя, а также от показателя, обычно называемого функциональностью. Ниже будет показано, что если пленкообразователь имеет функциональность не более 2, то он может образовывать только линейные полимеры, если же пленкообразователь имеет функциональность, равную 3, то он способен образовывать трехмерные структуры. [c.14] Вернуться к основной статье