ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства жидких лаков и красок из "Технология лакокрасочных покрытий " Лакокрасочные материалы наносятся в жидком виде, поэтому прежде всего возникает вопрос об их взаимодействии с поверхностью, т. е. о смачивании последней и адгезии жидкости к твердой поверхности [1]. [c.16] Если нанесенная капля лака заняла 1 см твердой поверхности, то поверхностное натяжение на границе твердое тело — лак (рис. 1) увеличится на oi, 2. Поверхностное натяжение на границе твердое тело — воздух уменьшается соответственно на оз, з, а на границе лак — воздух на ai, 3. Это произойдет потому, что пленки воздуха, которые покрывали твердую поверхность и лак, будут вытеснены лаком. [c.16] Из этого уравнения можно определить условия смачиваемости твердой поверхности. [c.16] Поверхность смачивается и лак разливается, если угол 9 острый (рис. 1,6). В этом случае проекция силы о,ь з на поверхность MN по направлению совпадает с силой 01,2 и происходит сложение этих сил. Условие смачиваемости 02, з 1, з - - 1, з. [c.16] Чем меньше краевой угол 9, тем лучше происходит смачивание. Угол 9 уменьшается до тех пор, пока работа смачивания А не будет равна энергии сцепления молекул лака, т. е. работе когезии Л ИДКОСТИ. [c.17] Если краевой угол равен нулю, то А = 2 о ьз — энергия сцепления (адгезии) между молекулами твердого тела и лаком равна энергии сцепления между молекулами жидкости, т. е. когезии, или превышает ее. Краевой угол, равный 90°, означает, что адгезия между твердой поверхно-стью и лаком вдвое меньше ее когезии, а краевой угол, равный л 180°, — полное отсутствие адге-ЗИП. Впрочем, поскольку всегда наблюдается некоторая адгезия, краевой угол 180° невозможен. [c.17] С повышением температуры уменьшается поверхностное натяжение лака, и поэтому подогретые лаки лучше смачивают поверхность. [c.17] Разность между величиной работы адгезии и когезии характеризует способность жидкости к растеканию. Дальнейшее исследование этих величин поможет найти связь между разливом лаков и красок и их физико-химическими характеристиками и регулировать разлив лаков и красок на производстве сравнительно простыми средствами. [c.18] Дерягин [3] указывает, что адгезия, выраженная как работа отрыва жидкости от твердой поверхности, может определяться по аналогии с отрывом твердых пленок. Адгезия при этом зависит от скорости отрыва. Если при отрыве твердых лаковых пленок граница отрыва будет покрыта жидкостью, т. е. отрыв будет происходить в жидкой среде, а не на воздухе и жидкость смачивая будет вклиниваться в зазор между пленкой и твердой поверхностью, то работа отрыва (адгезия) будет уменьшаться. Это было показано Дерягиным на примере отрыва пленок каучука от стекла [3]. [c.18] В работах академика П. А. Ребиндера и его учеников вопросы смачивания были изучены на примере олиф и красок [4]. [c.18] Эти работы показали изменяемость смачивания под влиянием адсорбционных слоев ориентированных поверхностно-активных молекул и установили некоторые количественные закономерности при смачивании. В технике покрытий наибольший интерес представляет вопрос избирательного смачивания металлов. Ребиндер [5] пишет, что по своей молекулярной структуре металлы являются, повидимому, гидрофобными телами . Однако поверхности металлов на воздухе и в воде покрыты тончайшей невидимой пленкой окисла металла. По этой причине, например, поверхность платины на воздухе гидрофильна. [c.18] Данные о величине краевого угла Ь смачивания свеже сошли-фованного (скобленого) металла каплей бензола в воде, а также каплей воды в среде бензола для разных металлов приведены в табл. 1. [c.18] Наибольшее смачивание бензолом (а следовательно и лаками на неполярных растворителях) металла, шлифованного в бензоле, наблюдается у цинка. При шлифовании в воде — у свинца и никеля. [c.18] Данные табл. 1 показывают, что поверхности легко окисляемых металлов делаются гидрофильными при шлифовании в воде, когда вследствие взаимодействия металла с водой образуется пленка гидроокиси. [c.19] Окисная или гидроокисная пленка металла препятствует химическому связыванию полярных групп пленкообразователя с атомами самого металла. [c.19] Избирательное смачивание резко изменяется при введении в неполярный компонент (например керосин) полярной добавки. [c.19] Эти данные объясняют, почему лаки и олифы, содержащие свободные жирные кислоты, лучше смачивают поверхность и имеют лучший разлив, чем вполне нейтральные. На поверхности адсорбируются наиболее полярные молекулы их концентрация в поверхностном слое растет. Молекулы адсорбированного вещества располагаются не беспорядочно, — они ориентированы так, что полярная часть молекулы обращена к полярной поверхности. [c.19] Крото ва [3, стр. 139] исследовала строение слоев на поверхности стекла рентгенографическим методом. Однако для высоко-полимеров этот метод оказался не эффективным. [c.19] Большие возможности дает электронографический метод. При исследовании пограничных слоев политена и гуттаперчи, имеющих в цепи главных валентностей тысячи углеродных атомов, была обнаружена система тонких и четких колец, которые свидетельствуют об ориентации цепей высокополимера в основном нормально к покрываемой поверхности. [c.19] Не останавливаясь на теоретической стороне этого вопроса, подробно изложенной в специальной литературе [И, 12, 13], отметим, что с экономической точки зрения выгодны те покрытия, которые получены из лаков, имеющих наибольшее содержание нелетучих веществ и минимум растворителя. Это возможно в тех случаях, когда растворы пленкообразователя имеют низкую вязкость. Поэтому в большинстве случаев техника заинтересована в средствах, уменьшающих вязкость лаков и красок. Для этой цели в цехах окраски используются повышение температуры, разбавление лака и разбрызгивание лаков при повышенном давлении. [c.20] Вернуться к основной статье